JP2000356420A - 冷媒循環システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 冷媒に数種のハイドロフルオロカーボンを混
合した非共沸混合冷媒を用いる冷凍サイクルにおいて、
冷媒回路内を循環する冷媒の組成を調整することによっ
て、圧縮機の回転周波数を変更すること無く、冷媒の流
量を制御する。 【解決手段】 冷媒に数種のハイドロフルオロカーボン
をブレンドした非共沸混合冷媒を用いる冷凍サイクルに
おいて、蒸発器と圧縮機の間に位置する低圧レシーバ３
５と、凝縮器と絞り装置の間に位置する高圧レシーバ４
２と、中間圧力レシーバと、上記高圧レシーバから上記
中間圧レシーバへ液冷媒を導く液冷媒配管と、上記高圧
レシーバから上記中間圧レシーバへガス冷媒配管と、第
二の絞り装置及び第三の絞り装置を介して低圧のガス配
管に接続するバイパス管と、上記第二の絞り装置及び第
三の絞り装置間にて中間圧レシーバ内の冷媒と熱交換す
る精溜用熱交換器とを備える構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒に数種のハイ
ドロフルオロカーボンをブレンドした非共沸混合冷媒を
用いる冷凍・空調装置等に使用される冷媒循環システム
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３４は、例えば特公平６−１２２０１
号に示された従来の非共沸混合冷媒を用いた冷凍・空調
装置であり、図中１は圧縮機、２は負荷側熱交換器、
３，４は主絞り装置、６は熱源側熱交換器で、これらを
冷媒配管にて接続されて、冷凍サイクルの主回路を形成
している。８は精留塔で、その塔頂部には冷媒配管１７
と冷却源９が配設された冷媒配管１８とにより塔頂貯留
器１１が接続され、また、上記精留塔底部には冷媒配管
１９と加熱源１０が配設された冷媒配管２０とにより塔
底貯留器１２が接続されている。

【０００３】負荷側熱交換器２と熱源側熱交換器６の間
には、開閉弁１５が設置された冷媒配管２１により塔頂
貯留器１１が接続され、また、開閉弁１６が設置された
冷媒配管２２により塔底貯留器１２が接続されている。
熱源側熱交換器６の上流側には、副絞り装置５と開閉弁
１３は設置された冷媒配管２３により塔頂貯留器１１が
接続され、また、副絞り装置５と開閉弁１４が設置され
た冷媒配管２４により塔底貯留器１２が接続されてい
る。そして、塔頂貯留器１１から冷媒配管２３への流出
口は塔頂貯留器１１の底部に、また、塔底貯留器１２か
ら冷媒配管２４への流出口は塔底貯留器１２の底部にそ
れぞれ設置されている。

【０００４】上記構成において、圧縮機１で圧縮された
高温高圧の非共沸混合冷媒（以下、冷媒と言う）の蒸気
は矢印Ａの方向に流れ、負荷側熱交換器２で凝縮して主
絞り装置３に入る。通常運転時には開閉弁１５，１６は
閉じられているのでそのまま主絞り装置４に入り、低温
低圧になった冷媒は、熱源側熱交換器６で蒸発して再び
圧縮機１に戻る。

【０００５】この主回路を流れる冷媒組成を変える場合
において、まず、主回路を流れる冷媒の組成を非常に高
沸点成分に富んだものにするには、開閉弁１３，１５を
閉じ、開閉弁１４，１６を開く。そうすると、主絞り装
置３を出た主回路を流れる冷媒の一部は、開いている開
閉弁１６へ分流し、残りは主絞り装置４に流入して通常
の運転と同様の回路で流れる。開閉弁１６へ流入した冷
媒は、塔底貯留器１２に入る。塔底貯留器１２に入った
冷媒は、一部は開いている開閉弁１４を通って副絞り装
置５に入り、熱源側熱交換器６の上流側で主回路を流れ
る冷媒と合流し、残りは加熱源１０が設置された冷媒配
管２０に入り、加熱されて冷媒精留塔８内を蒸気となっ
て上昇する。このとき、塔頂貯留器１１に貯留されてい
る冷媒液も冷媒配管１７から冷媒精留塔８内を下降し、
上昇してくる冷媒蒸気と気液接触して、いわゆる精留作
用を行う。

【０００６】こうして、冷媒蒸気は上昇するにつれて低
沸点成分に富んだものとなり、冷却源９が設置された冷
媒配管１８に導入されて液化し、開閉弁１３が閉じられ
ていることにより塔頂貯留器１１に貯留される。このよ
うな精留作用が繰り返され、ついには、塔頂貯留器１１
には非常に低沸点成分に富んだ冷媒だけが貯留されるこ
とになる。したがって、主回路を流れる冷媒の組成は、
非常に高沸点成分に富んだものにするようにしていた。

【０００７】主回路を流れる冷媒の組成を、低沸点成分
に富んだものとするには、開閉弁１３，１５を開き、開
閉弁１４，１６を閉じる。そうすると、主絞り装置３を
出た主回路を流れる冷媒の一部は分流して、開いている
開閉弁１５を通り、塔頂貯留器１１に流入するが、開閉
弁１３も開いているため、流入してきた冷媒の一部は冷
媒配管２３を通り、副絞り装置５を通って主回路に合流
する。そして、残りの冷媒は、冷媒配管１７から冷媒精
留塔８内に入り下降する。このとき、塔底貯留器１２内
の冷媒の一部が加熱源１０で加熱されて冷媒精留塔内を
上昇し、下降する液と気液接触して、いわゆる精留作用
を行う。このようにして、下降する冷媒液は徐々に高沸
点成分に富んだものになり、開閉弁１４が閉じられてい
るため塔底貯留器１２に貯留される。そして、このよう
な精留作用が繰り返され、ついには、塔底貯留器１２に
は、非常に高沸点成分に富んだ冷媒だけが貯留されるこ
とになる。したがって、主回路を流れる冷媒の組成は、
非常に低沸点成分に富んだものにするようにしていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の冷凍
・空調装置等に使用される冷媒循環システムでは、精留
塔によって精留された成分を貯留する構成としているの
で、冷媒の濃度が冷媒回路内で一定しない圧縮機起動時
等の急激な圧力変動に対応できなくなり、また、精留塔
自身の構造も複雑で大きく、コストもかかるなどの問題
があった。本発明は、上記の課題を解決するもので、定
常運転時のみならず起動時などの非定常運転時にも素早
く冷媒回路内の組成を調節し、かつ、組成調節機構を簡
素化し、低コスト化を実現するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、圧縮機、凝
縮器、絞り装置及び蒸発器の各機器を順次接続し、冷媒
に数種のハイドロフルオロカーボンをブレンドした非共
沸混合冷媒を用い、各機器をバイパスさせる配管と、こ
の配管に開閉機構を設け、これを開閉させて冷媒回路内
を循環させながら冷媒の組成を調整するものである。

【００１０】この発明は、圧縮機、凝縮器、絞り装置及
び蒸発器を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロ
カーボンをブレンドした非共沸混合冷媒を用い、圧縮機
吐出部から低圧側構成機器または低圧側配管へのバイパ
ス管を設ける構成としたものである。

【００１１】この発明は、圧縮機、凝縮器、絞り装置及
び蒸発器を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロ
カーボンをブレンドした非共沸混合冷媒を用い、圧縮機
吐出から蒸発器入口へのバイパス管を設ける構成とした
ものである。

【００１２】この発明は、圧縮機、凝縮器、絞り装置及
び蒸発器を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロ
カーボンをブレンドした非共沸混合冷媒を用い、凝縮器
出口から圧縮機吸入へのバイパス管を設ける構成とした
ものである。

【００１３】この発明は、圧縮機、凝縮器、絞り装置及
び蒸発器を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロ
カーボンをブレンドした非共沸混合冷媒を用い、凝縮器
出口から絞り装置をバイパスし蒸発器入口に至るバイパ
ス管を設ける構成としたものである。

【００１４】この発明は、圧縮機、凝縮器、絞り装置及
び蒸発器を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロ
カーボンをブレンドした非共沸混合冷媒を用い、蒸発器
と圧縮機の間等の低圧側に低圧レシーバを備え、凝縮器
出口の過冷却度を負荷に応じて変更したものである。

【００１５】この発明は、圧縮機、凝縮器、絞り装置及
び蒸発器を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロ
カーボンをブレンドした非共沸混合冷媒を用い、凝縮器
と絞り装置の間に高圧レシーバを備える構成としたもの
である。

【００１６】この発明は、圧縮機、凝縮器、絞り装置及
び蒸発器を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロ
カーボンをブレンドした非共沸混合冷媒を用い、蒸発器
と圧縮機の間に位置する低圧レシーバと、凝縮器と絞り
装置の間に位置する高圧レシーバを備える構成としたも
のである。

【００１７】この発明は、圧縮機、凝縮器、絞り装置及
び蒸発器を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロ
カーボンをブレンドした非共沸混合冷媒を用い、蒸発器
と圧縮機の間に位置する低圧レシーバと、凝縮器と絞り
装置の間に位置する高圧レシーバと、上記低圧レシーバ
と高圧レシーバとを備えたものである。またこの間をバ
イパスするバイパス管を備える構成としたものである。
また、バイパス管に開閉機構を設けたものである。

【００１８】この発明は、圧縮機、凝縮器、絞り装置及
び蒸発器を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロ
カーボンをブレンドした非共沸混合冷媒を用い、凝縮器
と絞り装置の間に位置する高圧レシーバと、上記高圧レ
シーバより絞り装置を介して、高圧の冷媒液配管と熱交
換した後、低圧側構成機器又は低圧側配管と合流するバ
イパス管とを備える構成としたものである。

【００１９】この発明は、圧縮機、凝縮器、絞り装置及
び蒸発器を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロ
カーボンをブレンドした非共沸混合冷媒を用い、凝縮器
と絞り装置の間に位置する高圧レシーバと、上記高圧レ
シーバ上部より、第二の絞り装置及び第二の蒸発器を介
して、上記蒸発器出口の配管と接続するバイパス管と、
上記高圧レシーバと第二の絞り装置の間の配管と上記絞
り装置と上記蒸発器の間の配管を熱交換させる熱交換器
を備える構成としたものである。

【００２０】この発明は、圧縮機、凝縮器、絞り装置及
び蒸発器を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロ
カーボンをブレンドした非共沸混合冷媒を用い、凝縮器
と絞り装置の間に位置する高圧レシーバと、上記高圧レ
シーバ上部より、第二の絞り装置、蓄熱用熱交換器及び
冷媒ガスポンプを介して、上記蒸発器出口の配管と接続
するバイパス管と、上記冷媒ガスポンプをバイパスして
上記蓄熱槽と上記蒸発器出口を接続する配管と、上記高
圧レシーバと第二の絞り装置の間の配管と上記絞り装置
と上記蒸発器の間の配管を熱交換させる熱交換器を備え
る構成としたものである。

【００２１】この発明は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、
蓄熱用熱交換器及び蒸発器を順次接続し、冷媒に数種の
ハイドロフルオロカーボンをブレンドした非共沸混合冷
媒と、凝縮器と絞り装置の間に位置する高圧レシーバ
と、上記高圧レシーバ上部より、第二の絞り装置、第二
の蓄熱用熱交換器を介して、低圧の二相配管と接続する
バイパス管と、上記蓄熱用熱交換器と第二の蓄熱用熱交
換器を介して熱エネルギを蓄える蓄熱媒体と、上記蓄熱
媒体を収納する蓄熱槽と、上記高圧レシーバと第二の絞
り装置の間の配管と上記絞り装置と上記蒸発器の間の配
管を熱交換させる熱交換器を備える構成としたものであ
る。

【００２２】この発明は、圧縮機、凝縮器、絞り装置及
び蒸発器を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロ
カーボンをブレンドした非共沸混合冷媒を用い、蒸発器
と圧縮機の間に位置する低圧レシーバと、凝縮器と絞り
装置の間に位置する高圧レシーバと、中間圧力レシーバ
と、上記高圧レシーバから中間圧力レシーバを介して低
圧のガス配管部へ接続するバイパス管と、上記中間圧レ
シーバ内の温度を制御する手段と、を備えたものであ
る。

【００２３】この発明は、圧縮機、凝縮器、絞り装置及
び蒸発器を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロ
カーボンをブレンドした非共沸混合冷媒を用い、蒸発器
と圧縮機の間に位置する低圧レシーバと、凝縮器と絞り
装置の間に位置し、高圧レシーバと、精溜用熱源機を内
蔵する中間圧組成調整器と、上記高圧レシーバから上記
中間圧組成調整器へ液冷媒を導く液冷媒配管と、上記高
圧レシーバから上記中間圧組成調整器へガス冷媒を導く
ガス冷媒配管と、上記中間圧組成調整器から低圧側構成
機器又は低圧側配管に接続するバイパス管とを備える構
成としたものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】この発明の作用は以下の通りであ
る。この発明は、冷媒を冷媒回路の機器をバイパスさせ
て、冷媒回路内を循環する冷媒の組成を調整することに
より、定常運転時及び非定常運転時において、高低圧を
制御し、常に安定かつ効率の良い運転を行うことができ
る。

【００２５】この発明は、圧縮機吐出部から、冷媒回路
の低圧側へ冷媒をバイパスさせる。

【００２６】この発明は、圧縮機より吐出される低沸点
成分に富む冷媒を低圧側構成機器又は低圧側配管に一部
バイパスすることにより、蒸発器に寝込んだ高沸点成分
に富む液冷媒を蒸発させ、冷媒の組成を素早く一定にす
ることができる。

【００２７】この発明は、必要に応じて、時間、温度変
化、圧力変化、液面量等物理量を検知して開閉機構を開
閉することにより、精度よいタイミングで開閉できる。

【００２８】この発明は、凝縮器出口から低沸点成分に
富む冷媒を圧縮機吸入側へ戻すことにより、圧縮機吸入
圧力の低下を防ぎ、暖房の立ち上げ時間を短縮する。

【００２９】この発明は、起動時、絞り装置をバイパス
するバイパスを開き、冷媒循環量を多くすることによっ
て、冷媒の組成を素早く一定にする。

【００３０】この発明は、低圧レシーバに冷媒液を溜め
ることにより、冷媒回路内を流れる高沸点成分の量を調
節し、負荷に合わせて能力を調整する。

【００３１】この発明は、高圧レシーバに余剰冷媒液を
貯留することにより、冷媒回路内を流れる冷媒の組成変
化の量を小さくし、安定した冷凍サイクル制御を行うこ
とができる。

【００３２】この発明は、低圧レシーバと高圧レシーバ
に溜める冷媒液の量を、絞り装置他を調整することによ
り、または、上記低圧レシーバと高圧レシーバを結ぶバ
イパス管を設ける等により、冷媒回路内を流れる冷媒の
量や組成を素早く調節する。

【００３３】この発明は、低圧レシーバと高圧レシーバ
間のバイパス管に開閉機構を設け冷媒の移動量を調節す
る。

【００３４】この発明は、低圧側と高圧レシーバに溜め
る冷媒液量をバイパスを通して調節することによって、
冷媒回路内を流れる高沸点成分の量を調節し、圧縮機吐
出圧力が上昇するときには、高圧レシーバ内の液を、一
旦、絞った後、メインの高圧の液冷媒と熱交換すること
によって自身を蒸発気化させ、能力を保持したまま、圧
縮機吐出圧力を抑えることができる。

【００３５】この発明は、高圧レシーバにて、高沸点成
分に富む液冷媒と低沸点成分に富むガス冷媒とに分流
し、高沸点成分に富む液冷媒を一旦絞って低圧の気液二
相冷媒とした後、低沸点成分に富むガス冷媒と熱交換さ
せ液化し、この低沸点成分に富む液冷媒を絞って、低圧
の気液二相状態とする。こうして、高沸点成分に富む低
圧の二相冷媒と、低沸点成分に富む低圧の二相冷媒とを
得ることによって、温度の異なる蒸発温度を得ることが
できる。

【００３６】この発明は、高圧レシーバにて、高沸点成
分に富む液冷媒と低沸点成分に富むガス冷媒とに分流
し、高沸点成分に富む液冷媒を一旦絞って低圧の気液二
相冷媒とした後、低沸点成分に富むガス冷媒と熱交換さ
せ液化し、この低沸点成分に富む液冷媒を絞って、低圧
の気液二相状態とする。こうして、高沸点成分に富む低
圧の二相冷媒と、低沸点成分に富む低圧の二相冷媒とを
得ることによって、温度の異なる蒸発温度を得るととも
に、冷房負荷の軽い時には、蓄熱槽に熱エネルギを蓄
え、かつ、負荷の高い時には、ガスポンプの駆動によ
り、蓄熱槽に蓄えた蓄熱エネルギを使って空調すること
ができる。

【００３７】この発明は、高圧レシーバにて、高沸点成
分に富む液冷媒と低沸点成分に富むガス冷媒とに分流
し、高沸点成分に富む液冷媒を一旦絞って低圧の気液二
相冷媒とした後、低沸点成分に富むガス冷媒と熱交換さ
せ液化し、この低沸点成分に富む液冷媒を絞って、低圧
の気液二相状態とする。こうして、高沸点成分に富む低
圧の二相冷媒と、低沸点成分に富む低圧の二相冷媒とを
得ることによって、温度の異なる蒸発温度を得るととも
に、冷房負荷の軽い時には、蓄熱槽に熱エネルギを蓄
え、かつ、蓄熱槽に蓄えた蓄熱エネルギによって、メイ
ン回路を流れる冷媒の過冷却度を多きくすることができ
る。

【００３８】この発明は、中間圧レシーバ内の温度を制
御することにより、中間圧力に溜まる冷媒の組成を変化
させ、冷媒回路内を循環する冷媒の組成を変化させる。

【００３９】この発明は、高圧レシーバにおいて、予め
高沸点冷媒に富む液冷媒と低沸点冷媒に富むガス冷媒と
に分流し、中間圧組成調整器内の精溜用熱源機にて精留
し、高沸点冷媒または低沸点冷媒を選択して中間圧組成
調整器内にため、メイン回路を流れる冷媒の組成を調整
することができる。

【００４０】実施の形態１．以下、本発明の一実施の形
態を図１について説明する。図１は、本発明の基本シス
テムを示す冷媒回路図である。図１において、３１は圧
縮機、３２は熱源側熱交換器、３３は絞り装置、３４は
負荷側熱交換器、３５は低圧レシーバで、これらは冷媒
配管にて順次接続されメイン回路をなす。また、１０１
は、冷媒を圧縮機吐出側から低圧レシーバ吸入側へバイ
パスするバイパス管であり、３６はバイパス管１０１上
に位置する開閉機構である。

【００４１】作用について説明する。図１の冷媒の流れ
に示す如く、圧縮機３１から吐出された冷媒は熱源側熱
交換器３２、絞り装置３３、負荷側熱交換器３４と流れ
圧縮機３１に吸入される。一方、圧縮機３１起動時に、
開閉機構３６を開き、圧縮機３１から吐出される冷媒ガ
スを低圧レシーバ３５へと導く。低圧レシーバ３５に
は、熱容量関係から、冷媒液が寝込んでいる場合が多
く、ガス成分は低沸点成分に富んでおり、液成分は高沸
点成分に富んでいる。起動時、圧縮機３１は低沸点成分
に富んだガス成分を吸うため、圧縮機３１の吐出圧力は
急激に上昇するが、上記圧縮機３１の高温の吐出ガスの
一部を、低圧レシーバ３５吸入側に戻すことによって、
高沸点冷媒に富む液成分を蒸発気化させ、上記圧縮機３
１に吸入される冷媒の組成を調節し、高圧の上昇を抑え
る。

【００４２】図１の説明では、低圧レシーバ３５と負荷
側熱交換器３４（蒸発器）の間の低圧配管にバイパス管
１０１を接続し、吐出ガスを吹き込んだが、このガスの
吹き込み先は低圧部の冷媒液が寝込む可能性のあるとこ
ろであればどこでも同様な効果を奏する。なお上記説明
では圧縮機３１起動時に開閉機構３６を開く説明を行っ
たが、組成調整が必要な条件、例えば能力低下のような
物理量を検出したり、一定時間毎に開放しても良い。

【００４３】実施の形態２．以下、本発明の実施の形態
２を図２に基づいて説明する。なお図中、実施の形態１
と同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。図２
に示すように、図１における実施の形態１の構成要素に
おいて、圧縮機３１の吐出側と主絞り装置３３出口をバ
イパスするバイパス管１０２と、バイパス管１０２上に
位置する開閉機構３７とを有する構成とする。また、バ
イパス管１０１及び開閉機構３６を廃止しても良いし、
そのまま残しても良い。

【００４４】作用について説明する。冷媒は図示の如く
流れる。一方、圧縮機起動時に、開閉機構３７を開き、
圧縮機３１から吐出される冷媒ガスを負荷側熱交換器３
４の入口へと導く。負荷側熱交換器３４には、熱容量関
係から、冷媒液が寝込んでいる場合が多く、液成分は高
沸点成分に富んでいる。起動時、圧縮機３１は低沸点成
分に富んだガス成分を吸うため、圧縮機３１の吐出圧力
は急激に上昇するが、高温の上記圧縮機３１吐出ガスの
一部を、負荷側熱交換器へバイパスすることによって、
高沸点冷媒に富む液成分を蒸発気化させ、上記圧縮機３
１に吸入される冷媒の組成を調節し、高圧の上昇を抑え
る。

【００４５】図２の説明では負荷側熱交換器３４入口と
主絞り装置３３出口との間の配管にバイパス管１０２を
接続したが、このバイパス管１０２と図１で説明したバ
イパス管１０１のような位置の違う部分を接続する他の
バイパス管を２本またはそれ以上設けることにより寝込
みのおきやすい部分全体にホットガスを流すことができ
るので冷媒の組成が一定となるまでの時間を一層短縮で
きることになる。

【００４６】なおシステム停止時には室温が下がれば、
熱交換器の熱交換やヘッダー部は液で満たされることに
なる。

【００４７】また、開閉機構（図１ ３６、図２ ３
７）は、組成調整時や、システム起動時に開とされる
が、例えば開放されている時間を検出し数分後に閉じれ
ば良い。所定時間のみ冷媒を流すことにより開閉機構が
閉じられている定常運転時は冷媒のバイパスによる能力
ロスをなくせる。なお、時間検出以外にも低圧レシーバ
３５の液面が低下（なくなる）した後や、圧縮機３１吸
入スーパーヒートが増大した後や、高圧の上昇が留まっ
た後等、温度の変化や圧力の変化を検出して閉じても良
い。すなわち、組成が一定になったことを検出したり、
あるいは液が寝込んでいなくなればこの開閉機構を閉じ
て通常の運転回路に戻すことになる。なお、図１、図２
の説明は冷媒回路の例を示したが暖房回路でもよいこと
は当然である。このように所定の物理量がある値に達し
ないような時には、開閉機構を開閉することにより、開
閉するタイミングが適正となるので、効率のよい運転を
行うことができる。

【００４８】実施の形態３．以下、本発明の実施の形態
３を図３に基づいて説明する。なお図中、実施の形態１
と同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。図３
に示すように、熱源側熱交換器３２の出口側と圧縮機３
１吸入側をバイパスするバイパス管１０３と、バイパス
管１０３上に位置する開閉機構３８とを有する構成とす
る。

【００４９】作用について説明する。冷媒は図示の如く
流れる。圧縮機３１起動時に、開閉機構３８を開き、低
沸点成分に富む凝縮器である熱源側熱交換器３２出口の
未凝縮冷媒ガスを圧縮機３１吸入へと導くことにより、
圧縮機３１吸入において、圧力が大気圧以下になるのを
抑え、圧縮機の破損を防ぐ。なお、この構成は暖房時、
外気が非常に低い場合に有効である。

【００５０】実施の形態４．以下、本発明の実施の形態
４を図４に基づいて説明する。なお図中、実施の形態１
と同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。図４
に示すように、図１における実施の形態１の構成要素に
おいて、熱源側熱交換器３２の出口側より主絞り装置を
バイパスし負荷側熱交換器３４入口と接続するバイパス
管１０４と、バイパス管上に位置する開閉機構３９とを
有する構成とする。

【００５１】作用について説明する。冷媒は図示の如く
流れる。圧縮機３１起動時に、開閉機構３９を開き、高
低圧を小さくし冷媒の循環量を増大させることにより、
起動時における高圧の上昇を抑えつつ、冷媒回路内の冷
媒の濃度分布を素早く均一とし、起動時から安定した冷
凍サイクル制御を行うことができる。なお、この構成は
冷房時、特に３分程度で再起動する際有効である。ま
た、高圧レシーバ（図示せず）を用いる場合は絞りの位
置が変わるが、冷房と暖房の区別はない。

【００５２】開閉機構を起動時あけることにより、起動
時の冷凍サイクルの安定性を向上できる。凝縮器である
熱源側熱交換器３２出口のからバイパスさせ絞り出口下
流からはバイパスさせない構成したのは、冷媒が低圧の
二相状態となり、差圧がつきにくくバイパスが流れにく
くなるためである。図４の開閉機構３９は、全開でもよ
いが、但し、バイパスを流れる冷媒流量が多すぎると、
多量に液バックするので、バイパス管自体にある程度の
絞りの機能を持たせることが必要である。このような構
成により、冷媒の濃度分布を短時間に均一化できるの
は、冷媒循環量を多くとることによって、冷媒回路内に
存在する冷媒の濃度分布を解消し、組成を早く均一にす
る効果が得られる。

【００５３】実施の形態５．図５は、本発明の基本シス
テムを示す冷媒回路図である。図において、３１は圧縮
機、４０は四方弁、３２は熱源側熱交換器、３３は主絞
り装置、３４は負荷側熱交換器、３５は低圧レシーバ
で、これらは冷媒配管にて順次接続されメイン回路をな
す。

【００５４】作用について説明する。暖房時と冷房時の
冷媒の流れを図に示す。予め、余剰冷媒が低圧レシーバ
に溜まるように冷媒を充填し、熱源側熱交換器３２の熱
交換器出口の過冷却度を負荷に応じて変更する。負荷が
重い時には、熱源側熱交換器３２の熱交換器出口の過冷
却度を少なめとし、余剰冷媒を低圧レシーバ３５に溜め
る運転をする。低圧レシーバ３５に溜まった余剰の液冷
媒は、高沸点成分に富み、よって、メイン回路を循環す
る冷媒の組成は低沸点成分に富んだ冷媒となる。このた
め、圧縮機３１に吸入される冷媒の密度は増大し、冷媒
循環量が増し、能力が増大する。負荷が軽い時には、熱
源側熱交換器３２側の熱交換器出口の過冷却度を多めと
し、余剰冷媒を低圧レシーバ３５から熱交換器または冷
媒配管へと移動させ、余剰冷媒を低圧レシーバ３５に溜
めない運転をすることにより、冷媒循環量を減少させ、
能力を減少させる。

【００５５】過冷却度の変更は、例えば、低圧レシーバ
３５内の温度と圧力のデータより絞り装置の開度を変え
ることにより変更する。ここで、負荷が重いとは空気条
件（ＤＢ／ＷＢ）が高い時であり、軽いとは、空気条件
が低い時を示す。また、過冷却度は凝縮器（冷房時：熱
源側熱交換器３２／暖房時：負荷側熱交換器３４）出口
圧力における飽和液温度と凝縮器出口冷媒温度との差と
して定義しているが、上記飽和液温度は冷媒の組成に依
存するためセンシング（上記低圧レシーバの圧力と温
度）により予め推測することが必要である。充填組成
（ユニットに封入する冷媒の組成）と循環組成（ユニッ
トを運転させた時の冷媒の組成）に相違が生じるのは、
気液二相ラインでの気液のスリップのためであり、つま
りＲ３２リッチのガスの方がＲ１３４ａリッチの液より
も速度が速く、いわばＲ１３４ａはその場に滞留するに
近い形となる。その極限が低圧のレシーバ（アキュムレ
ータ）になる。

【００５６】このように低圧レシーバ３５に冷媒液を貯
留させることにより、冷媒回路内を流れる高沸点成分の
冷媒量を調整し、負荷に合わせて能力を調整する。

【００５７】能力とは、熱交換器での熱交換量を示す。
低圧のレシーバ３５は余剰の液冷媒を溜めれば、そこに
は高沸点成分に富む液冷媒が溜まり、メインの冷媒回路
を流れる冷媒の組成は低沸点成分リッチになる。よっ
て、低圧レシーバ３５に溜まる液冷媒の量を制御するこ
とにより、メインの冷媒回路を流れる冷媒の組成を変化
させることができる。更に、低圧レシーバ３５内の液面
を変化させるには、絞りを絞ることにより、冷媒は低圧
レシーバ３５内から凝縮器へ移動する。余剰の液冷媒の
成分は高沸点成分に富んだものであり、循環組成が低沸
点成分に富んだものになれば、圧縮機３１に吸収される
冷媒ガスの密度が増大し、冷媒循環量が増える。

【００５８】実施の形態６．図６は、本発明の基本シス
テムを示す冷媒回路図である。なお図中、実施の形態５
と同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。図５
における実施の形態５の構成要素に加えて、副絞り装置
４１及び高圧レシーバ４２を新たに設け、熱源側熱交換
器３２と主絞り装置の間に、副絞り装置４１及び高圧レ
シーバ４２を接続する。

【００５９】作用について説明する。冷媒は図示の如く
流れる。予め、余剰冷媒が低圧レシーバ３５または高圧
レシーバ４２に溜まるように充填する。冷房する場合、
圧縮機３１より吐出された冷媒ガスは、四方弁４０を通
って熱源側熱交換器３２で凝縮され液冷媒となり、副絞
り装置４１にて若干絞られた後、高圧レシーバ４２に入
る。高圧レシーバ４２を通った液冷媒は、主絞り装置３
３にて低圧まで絞られ、負荷側熱交換器３４にて蒸発
し、四方弁４０及び低圧レシーバ３５を介して圧縮機３
１へ戻る。高圧レシーバ４２に液冷媒を溜める場合に
は、蒸発器である負荷側熱交換器３４の出口過熱度が一
定となるように制御し、低圧レシーバ３５に液冷媒を溜
める場合には、凝縮器である熱源側熱交換器３２出口過
冷却度一定の制御を行う。

【００６０】負荷が重い時には、副絞り装置４１をきつ
く絞ることによって、副絞り装置４１出口にて冷媒が二
相状態となるようにすれば、高圧レシーバ４２には液冷
媒が溜まらなくなり、液冷媒は低圧レシーバ３５へと移
動する。低圧レシーバ３５には、高沸点成分に富んだ冷
媒液が溜まるため、メイン回路を循環する冷媒は、低沸
点成分に富んだ冷媒となる。このため、圧縮機３１に吸
入される冷媒の密度は増大し、冷媒循環量が増し、能力
が増大する。すなわち、副絞り装置４１をきつく絞り、
高圧レシーバ４２に流れ込む冷媒が二相となることと、
高圧レシーバ４２から低圧レシーバ３５へ液が移ること
との両効果により、高圧レシーバ４２には液がなくな
る。

【００６１】負荷が軽い時には、主絞り装置３３をきつ
く絞り、液冷媒を低圧レシーバ３５から高圧レシーバ４
２へ移動させることによって、冷媒の組成は、充填した
冷媒の組成に近付くので、能力を減少させることができ
る。

【００６２】なお、暖房時に外気が低温の時、低圧が引
く場合にも、低圧レシーバ３５に液冷媒を溜めることに
より、低圧の低下を押さえることができる。

【００６３】暖房の場合も同様に、負荷に合わせて、高
圧レシーバ４２または低圧レシーバ３５に液冷媒を溜め
ることにより、能力を調整することができる。このよう
に、低圧レシーバ３５に冷媒液を溜めることにより、冷
媒回路内を流れる高沸点成分の量を調節し、負荷に合わ
せて能力を調整する。

【００６４】高圧レシーバ４２に余剰冷媒液を貯留する
ことにより、冷媒回路内を流れる冷媒の組成変化の量を
小さくし、安定した冷凍サイクル制御を行うことができ
る。また、主絞りと副絞りの操作により、各レシーバを
利用して運転中に組成調整が簡単にできることになる。
これは絞り装置３３の操作により高圧レシーバ４２内の
冷媒量の調整ができることであり、すなわち蒸発器であ
る熱源側熱交換器３２出口の冷媒の過熱度が一定となる
ように絞り装置３３の開度を制御することになる。

【００６５】負荷が重い（空気温度が高い）時は、図６
Ａ矢印のようにレシーバに入る冷媒は二相状態であり、
レシーバから出ていくＢ矢印の冷媒は飽和状態のため、
単相で出ていき、このため高圧レシーバ４２より持ち出
される冷媒量の方が多くなり高圧レシーバ４２内の液面
が下がる。

【００６６】負荷が軽い（空気温度が低い）時、矢印Ａ
の高圧レシーバ４２に入る単相の液冷媒が過冷却するよ
うに絞り装置３３を絞ると、高圧レシーバ４２に入った
過冷却状態の液冷媒は高圧レシーバ４２内のガス冷媒を
凝縮させて自身は飽和の単相の液冷媒となり高圧レシー
バ４２より矢印Ｂのように持ち出される。よって、高圧
レシーバ４２内のガスが凝縮される分、高圧レシーバ４
２内の液の量は増える。なお、図４のような構成におい
ては熱交換器に液溜めとしての機能をもたせているが、
高圧レシーバ４２を高圧側に設けることにより、格段に
調整量を増やすことができる。

【００６７】また、暖房時、負荷が重い時には、主絞り
装置３３をきつく絞ることにより、上記の負荷が重い時
の状態とすることができ、高圧レシーバ４２内の液冷媒
は減少する。逆に負荷が軽い時には、副絞り装置４１を
きつく絞ることにより上記の負荷が軽い時の状態とす
る。

【００６８】以上のように、高圧レシーバ４２を凝縮器
となる熱交換器の出口側に配置することにより、凝縮器
で凝縮した液冷媒が高圧レシーバ４２に溜まる。この液
冷媒は、循環している冷媒がすべて凝縮し、液単相の状
態である為、組成は循環組成に近いものとなり、低圧レ
シーバ３５に余剰冷媒を溜める場合とは異なる。又、副
絞り装置４１を設けることにより冷房・暖房で高圧レシ
ーバを高圧液ラインに位置させることができる。このよ
うに凝縮器となる熱交換器と高圧レシーバ４２との間に
圧力を変化させる手段を設けることにより、高圧レシー
バ４２に流入する冷媒の乾き度を変化させ、簡易に高圧
レシーバ４２内の液面を制御することができる。

【００６９】実施の形態７．図７は、本発明の基本シス
テムを示す冷媒回路図である。なお図中、実施の形態６
と同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。図６
における実施の形態６の構成要素に加えて、高圧レシー
バ４２の底部より低圧レシーバ３５に至るバイパス管１
０５と、開閉装置４３を設け、開閉装置４３をバイパス
管１０５の途中に設置する構成とする。

【００７０】作用について説明する。図示の如く冷媒が
流れる。予め、余剰冷媒が低圧レシーバ３５または高圧
レシーバ４２に溜まるように充填する。冷房する場合、
圧縮機３１より吐出された冷媒ガスは、四方弁４０を通
って熱源側熱交換器３２で凝縮され液冷媒となり、副絞
り装置４１にて若干絞られた後、高圧レシーバ４２に入
る。高圧レシーバ４２を通った液冷媒は、主絞り装置３
３にて低圧まで絞られ、負荷側熱交換器３４にて蒸発
し、四方弁４０及び低圧レシーバ３５を介して圧縮機３
１へ戻る。

【００７１】負荷が重い時には、開閉装置４３を開き、
副絞り装置４１をきつく絞ることによって、高圧レシー
バ４２内の液冷媒は、バイパス管１０５を通って、低圧
レシーバ３５へ移動する。副絞り装置４１出口にて冷媒
が二相状態になるようにすれば、高圧レシーバ４２には
液冷媒が溜まらなくなり、液冷媒は低圧レシーバ３５に
確保される。低圧レシーバ３５には、高沸点成分に富ん
だ冷媒液が溜まるため、メイン回路を循環する冷媒は、
低沸点成分に富んだ冷媒となる。このため、圧縮機３１
に吸入される冷媒の密度は増大し、冷媒循環量が増し、
能力が増大する。

【００７２】負荷が軽い時には、主絞り装置３３をきつ
く絞り、液冷媒を低圧レシーバ３５から高圧レシーバ４
２へ移動させることによって、冷媒の組成は、充填した
冷媒の組成に近付くので、能力を減少させることができ
る。

【００７３】暖房時の場合も同様に、負荷に合わせて、
高圧レシーバ４２または低圧レシーバ３５に液冷媒を溜
めることにより、能力を調整することができる。このよ
うにこの、冷凍・空調装置は、低圧レシーバ３５と高圧
レシーバ４２に溜める冷媒液の量を、上記低圧レシーバ
３５と高圧レシーバ４２を結ぶバイパス管１０５を用い
て調節することにより、冷媒回路内を流れる高沸点成分
の量を素早く調節し、負荷に合わせて能力を調節する。
以上のようにバイパス管１０５を設けることにより組成
を素早く調整し、冷凍サイクルを安定にすることができ
る。

【００７４】実施の形態８．図８は、本発明の基本シス
テムを示す冷媒回路図である。なお図中、実施の形態６
と同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。図６
における実施の形態６の構成要素に加えて、高圧レシー
バ４２の上部より低圧レシーバ３５に至るバイパス管１
０６と、開閉装置４４を設け、開閉装置４４をバイパス
管１０６の途中に設置する構成とする。

【００７５】作用について説明する。予め、余剰冷媒が
低圧レシーバ３５または高圧レシーバ４２に溜まるよう
に充填する。冷房する場合、圧縮機３１より吐出された
冷媒ガスは、四方弁４０を通って熱源側熱交換器３２で
凝縮され液冷媒となり、副絞り装置４１にて若干絞られ
た後、高圧レシーバ４２に入る。高圧レシーバ４２を通
った液冷媒は、主絞り装置にて低圧まで絞られ、負荷側
熱交換器３４にて蒸発し、四方弁４０及び低圧レシーバ
３５を介して圧縮機３１へ戻る。

【００７６】運転中、暖房時で外気が低温の時、低圧が
低い場合には、開閉装置４４を開き、図示の如く低沸点
成分に富んだ未凝縮ガスを低圧レシーバ３５へと導き、
圧縮機３１吸入の圧力の低下を押さえる。

【００７７】実施の形態９．以下、本発明の実施の形態
９を図９に基づいて説明する。３１は圧縮機、４０は四
方弁、３２は熱源側熱交換器、４１は副絞り装置、４２
は高圧レシーバ、３３は主絞り装置、３４は負荷側熱交
換器、３５は低圧レシーバで、これらは冷媒配管にて順
次接続されメイン回路をなす。４７，４８は高圧レシー
バ４２の入口と出口を開閉する開閉機構である。また、
１０７は高圧レシーバ４２から低圧レシーバに至る第一
のバイパス管であり、４５は上記第一のバイパス管上に
設けられた開閉機構である。１０８は高圧レシーバ４２
と開閉機構４７及び４８をバイパスする第二のバイパス
管であり、４６は上記第二のバイパス管１０８上に設け
られた開閉機構である。

【００７８】作用について説明する。冷媒は図９に示す
如く流れる。予め、余剰冷媒が低圧レシーバ３５または
高圧レシーバ４２に溜まるように充填する。冷房する場
合、圧縮機３１より吐出された冷媒ガスは、四方弁４０
を通って熱源側熱交換器３２で凝縮され液冷媒となり、
副絞り装置４１にて若干絞られた後、高圧レシーバ４２
に入る。高圧レシーバ４２を通った液冷媒は、主絞り装
置にて低圧まで絞られ、負荷側熱交換器３４にて蒸発
し、四方弁４０及び低圧レシーバ３５を介して圧縮機３
１へ戻る。

【００７９】負荷が重い時には、開閉機構４５を開き、
副絞り装置４１をきつく絞ることによって、高圧レシー
バ４２内の液冷媒は、バイパス管１０７を通って、低圧
レシーバ３５へ移動する。副絞り装置４１出口にて冷媒
が二相状態になるようにすれば、高圧のレシーバ４２に
は液冷媒が溜まらなくなり、液冷媒は低圧レシーバ３５
に保持される。低圧レシーバ３５に保持された液冷媒
は、メイン回路を循環する冷媒の組成とは異なり、高沸
点成分に富んだ冷媒となる。低圧レシーバ３５に確保さ
れた状態を検知した後、開閉機構４７，４８を閉じ、開
閉機構４６を開き、冷媒が高圧レシーバ４２をバイパス
するようにし、常に冷媒回路内の冷媒分布を一定にする
ことによって、運転を安定させる。液冷媒がレシーバに
ある状態を検知するには、液面検知回路、すなわちアキ
ュムレータ外壁を一定量加熱し、温度上昇を検知し加熱
位置を比較したり、あるいは後述のように循環組成を検
知してレシーバ内の冷媒量を求める方法などがある。

【００８０】負荷が軽い時には、開閉機構４７及び４８
を開き、開閉機構４６を閉じ、主絞り装置３３をきつく
絞り、凝縮器として作用している熱源側熱交換器３２の
出口において、冷媒の状態を液状態とすることによっ
て、高圧レシーバ４２に液冷媒を溜める。高圧レシーバ
４２に液冷媒を溜めた状態で、開閉機構４７及び４８を
閉じ、開閉機構４６を開き、高圧レシーバ４２に液冷媒
を溜めた状態を保持する。この時、高圧レシーバ４２に
保持される液冷媒は、冷媒回路に冷媒を充填した時の組
成と近いものとなり、かつ、冷媒回路内を循環する冷媒
の組成もまた冷媒を充填した時の組成に近いものとな
る。

【００８１】暖房する場合、圧縮機３１より吐出された
冷媒ガスは、四方弁４０を通って負荷側熱交換器３４で
凝縮され液冷媒となり、主絞り装置３３にて若干絞られ
た後、高圧レシーバ４２に入る。高圧レシーバ４２を通
った液冷媒は、副絞り装置４１にて低圧まで絞られ、熱
源側熱交換器３２にて蒸発し、四方弁４０及び低圧レシ
ーバ３５を介して圧縮機３１へ戻る。

【００８２】負荷が重い時には、開閉装置４５を開き、
主絞り装置３３をきつく絞ることによって、高圧レシー
バ４２内の液冷媒は、バイパス管１０７を通って、低圧
レシーバ３５へ移動する。主絞り装置３３出口にて冷媒
が二相状態になるようにすれば、高圧のレシーバ４２に
は液冷媒が溜まらなくなり、液冷媒は低圧レシーバ３５
に保持される。低圧レシーバ３５に保持された液冷媒
は、メイン回路を循環する冷媒の組成とは異なり、高沸
点成分に富んだ冷媒となる。適当な量の冷媒が低圧レシ
ーバ３５へ移動した後、開閉機構４７，４８を閉じ、開
閉機構４６を開き、冷媒が高圧レシーバ４２をバイパス
するようにし、常に冷媒回路内の冷媒分布を一定にする
ことによって、運転を安定させる。

【００８３】負荷が軽い時には、開閉機構４７及び４８
を開き、開閉機構４６を閉じ、副絞り装置４１をきつく
絞り、凝縮器として作用している負荷側熱交換器３２の
出口において、冷媒の状態を液状態とすることによっ
て、高圧レシーバ４２に液冷媒を溜める。高圧レシーバ
４２に液冷媒を溜めた状態で、開閉機構４７及び４８を
閉じ、開閉機構４６を開き、高圧レシーバ４２に液冷媒
を溜めた状態を保持する。この時、高圧レシーバ４２に
保持される液冷媒は、冷媒回路に冷媒を充填した時の組
成と近いものとなり、かつ、冷媒回路内を循環する冷媒
の組成もまた冷媒を充填した時の組成に近いものとする
ことができる。

【００８４】このように、負荷に応じて、低圧レシーバ
３５または高圧レシーバ４２に冷媒液を選択して溜める
ことによって、冷媒回路内を循環する冷媒の組成を変更
し、圧縮機３１の回転周波数を変えることなく、能力を
変化させることができる。

【００８５】上述の如く、これらの冷媒回路から構成さ
れる冷凍・空調装置は、低圧レシーバ３５と高圧レシー
バ４２に溜める冷媒液の量を、上記低圧レシーバ３５と
高圧レシーバ４２を結ぶバイパス管を用いて調節するこ
とにより、冷媒回路内を流れる高沸点成分の量を素早く
調節し、負荷に合わせて能力を調整する。

【００８６】また、これらの冷凍・空調装置は、低圧レ
シーバ３５と高圧レシーバ４２に溜める冷媒液を調節し
つつ、圧縮機３１吸入にて圧力が低下する場合には、高
圧レシーバ４２上部より低沸点成分に富む冷媒ガスを圧
縮機３１吸入側に戻すことによって、圧縮機吸入圧力の
低下を防止する。

【００８７】以上実施の形態７，８，９にはバイパス管
に開閉機構を設けた例を記載したが、この開閉のタイミ
ングは例えば起動時や定常時に高圧が上昇するか、低圧
が引込む場合等に開放するようにする。

【００８８】実施の形態１０．以下、本発明の実施の形
態１０を図１０に基づいて説明する。３１は圧縮機、４
０は四方弁、３２は熱源側熱交換器、４１は副絞り装
置、４２は高圧レシーバ、３３は主絞り装置、３４は負
荷側熱交換器、３５は低圧レシーバで、これらは冷媒配
管にて順次接続されメイン回路をなす。また、１０９は
高圧レシーバ４２から低圧レシーバ３５に至るバイパス
管であり、４９は上記第一のバイパス管上に設けられた
第三の絞り装置である。５０は主絞り装置３３と副絞り
装置４１の間のメイン配管と、第三の絞り装置４９と低
圧レシーバ３５の間のバイパス管とを熱交換させる過冷
却熱交換器である。

【００８９】作用について説明する。冷媒は図１０に示
す如く流れる。予め、余剰冷媒が低圧レシーバ３５また
は高圧レシーバ４２に溜まるように充填する。冷房する
場合、圧縮機３１より吐出された冷媒ガスは、四方弁４
０を通って熱源側熱交換器３２で凝縮され液冷媒とな
り、副絞り装置４１にて若干絞られた後、高圧レシーバ
に入る。高圧レシーバ４２を通った液冷媒は、主絞り装
置にて低圧まで絞られ、負荷側熱交換器３４にて蒸発
し、四方弁４０及び低圧レシーバ３５を介して圧縮機３
１へ戻る。

【００９０】ここで、第三の絞り装置４９を開き、高圧
レシーバ４２内の液冷媒を低圧の二相冷媒として過冷却
熱交換器５０へと導く。過冷却熱交換器５０では、高圧
の液冷媒が流れるメイン配管と、低圧の二相冷媒が流れ
るバイパス管とが熱交換し、メイン配管を流れる液冷媒
の過冷却度を増大させることができる。このことによ
り、主絞り装置３３及び副絞り装置４１における流量制
御の信頼性を高めることができる。

【００９１】また、高圧の上昇が著しい時には、主絞り
装置３３及び副絞り装置４１を甘くし、凝縮器として作
用している熱源側熱交換器３２の出口において、冷媒の
状態を二相状態とする。この時、高圧レシーバ４２内に
溜まる液冷媒を高沸点冷媒に富むものとなり、第三の絞
り装置４９を開けて、この高沸点成分に富む冷媒を、過
冷却熱交換器５０にて蒸発させた後、低圧レシーバ３５
に戻すことによって、圧縮機３１は高沸点成分に富むガ
ス冷媒を吸入するため、圧縮機３１の吐出圧力を抑える
ことができる。

【００９２】暖房する場合、圧縮機３１より吐出された
冷媒ガスは、四方弁４０を通って負荷側熱交換器３４で
凝縮され液冷媒となり、主絞り装置３３にて若干絞られ
た後、高圧レシーバ４２に入る。高圧レシーバ４２を通
った液冷媒は、副絞り装置４１にて低圧まで絞られ、熱
源側熱交換器３２にて蒸発し、四方弁４０及び低圧レシ
ーバ３５を介して圧縮機３１へ戻る。

【００９３】ここで、第三の絞り装置４９を開き、高圧
レシーバ４２内の液冷媒を低圧の二相冷媒として過冷却
熱交換器５０へと導く。過冷却熱交換器５０では、高圧
の液冷媒が流れるメイン配管と、低圧の二相冷媒が流れ
るバイパス管とが熱交換し、メイン配管を流れる液冷媒
の過冷却度を増大させることができる。このことによ
り、主絞り装置３３及び副絞り装置４１における流量制
御の信頼性を高めることができる。

【００９４】また、高圧の上昇が著しい時には、主絞り
装置３３及び副絞り装置４１を甘くし、凝縮器として作
用している負荷側熱交換器３４の出口において、冷媒の
状態を二相状態とする。この時、高圧レシーバ４２内に
溜まる液冷媒を高沸点冷媒に富むものとなり、第三の絞
り装置４９を開けて、この高沸点成分に富む冷媒を、過
冷却熱交換器５０にて蒸発させた後、低圧レシーバ３５
に戻すことによって、圧縮機３１は高沸点成分に富むガ
ス冷媒を吸入するため、圧縮機３１の吐出圧力を抑える
ことができる。

【００９５】すなわち、この冷凍・空調装置は、低圧レ
シーバ３５と高圧レシーバ４２に溜める冷媒液量を調節
することによって、冷媒回路内を流れる高沸点成分の量
を調節し、圧縮機３１吐出圧力が上昇するときには、高
圧レシーバ４２内の液を、一旦、絞った後、メインの高
圧の液冷媒と熱交換することによって自身を蒸発気化さ
せ、能力を保持したまま、圧縮機３１吐出圧力を抑える
ことができる。このように高圧レシーバ４２より絞りを
介して高圧の冷媒液配管と熱交換した後低圧のガス配管
と合流するバイパス管１０９を設けることにより、流量
制御の信頼性を高めることができるとともに、能力を保
持したまま圧縮機３１吐出圧力を抑えられる。

【００９６】実施の形態１１．図１１は、本発明の実施
の形態１１を示す冷媒回路図である。図中、３１は圧縮
機、５４は四方弁、３２は熱源側熱交換器、４１は副絞
り装置、４２は高圧レシーバ、３３は主絞り装置、５３
は冷媒−冷媒熱交換器、３４は負荷側熱交換器、３５は
低圧レシーバであり、これらを順次接続してメイン配管
をなす。また、５１は第三の絞り装置、５２は第二の負
荷側熱交換器であり、冷媒−冷媒熱交換器５３、第三の
絞り装置５１及び第二の負荷側熱交換器５２は、冷媒配
管１１０により連結され、一端を高圧レシーバ４２と、
他端を負荷側熱交換器３４と四方弁５４の間の配管とに
接続する。

【００９７】作用について説明する。冷媒の流れを図１
１に記す。冷房する場合、圧縮機３１より四方弁５４を
介して熱源側熱交換器３２に入り、ここで凝縮され副絞
り装置４１にて若干絞られた後、高圧レシーバ４２に入
る。高圧レシーバ４２で、冷媒は、低沸点成分に富む気
体と高沸点成分に富む液体に分離される。高沸点成分に
富む冷媒は、主絞り装置３３にて低圧まで絞られ、冷媒
−冷媒熱交換器５３にて若干吸熱気化し、負荷側熱交換
器３４に入る。負荷側熱交換器３４にて周囲より吸熱
し、蒸発気化した冷媒は、四方弁５４及び低圧レシーバ
３５を介して圧縮機３１へ戻る。

【００９８】また、高圧レシーバ４２にて分離された、
低沸点冷媒に富む冷媒ガスは、冷媒−冷媒熱交換器５３
にて、低圧の二相冷媒と熱交換して凝縮する。この低沸
点成分に富む高圧の液冷媒は、第三の絞り装置５１にて
低圧まで絞られ、第二の負荷側熱交換器５２にて周囲よ
り熱を奪うとともに、自身は蒸発気化し、負荷側熱交換
器３４にて蒸発気化した高沸点成分に富む冷媒ガスと合
流し、四方弁５４及び低圧レシーバ３５を介して圧縮機
３１に戻る。ここで、第二の負荷側熱交換器５２を流れ
る冷媒は、低沸点成分に富むため、同じ低圧圧力でも負
荷側熱交換器３４とは異なる蒸発温度とすることができ
る。こうすることによって、低沸点成分リッチのガス
が、熱交換器５３により凝縮される為、熱交換器５２に
は、低沸点成分リッチの冷媒が流れ、熱交換器３４に
は、高沸点成分リッチの冷媒が流れるようになる。よっ
て、圧力が同一であれば、熱交換器３４，５２は蒸発温
度が異なり、この例では熱交換器５２の蒸発温度の方が
低くなる。

【００９９】また、熱源側熱交換器３２にて熱交換量を
制御することにより、高圧レシーバ４２にて分離される
冷媒のガスの組成と液の組成を制御し、負荷側熱交換器
３４と第二の負荷側熱交換器５２にて得られる蒸発温度
の差を制御することができる。上記は例えば、熱交換器
３２において熱交換器を分割したり、又、風量（水量）
を加減することにより、熱交換量を調節する。又、加減
の調整は例えば、熱交換器３４及び５２の冷媒の出口過
熱度で行なう。

【０１００】この冷凍・空調装置は、高圧レシーバ４２
にて、高沸点成分に富む液冷媒と低沸点成分に富むガス
冷媒とに分流し、高沸点成分に富む液冷媒を一旦絞って
低圧の気液二相冷媒とした後、低沸点成分に富むガス冷
媒と熱交換させ液化し、この低沸点成分に富む液冷媒を
絞って、低圧の気液二相状態とする。こうして、高沸点
成分に富む低圧の二相冷媒と、低沸点成分に富む低圧の
二相冷媒とを得ることによって、温度の異なる蒸発温度
を得ることができる。

【０１０１】実施の形態１２．図１２〜１５は、本発明
の実施の形態１２を示す冷媒回路図である。なお、図１
２〜図１５に各運転状況における冷媒の流れを示す。図
中、実施の形態１１と同一部分には同一符号を付し、説
明を省略する。図１２に示す如く、蓄熱用熱交換器５５
と、蓄熱媒体５６と、蓄熱用熱交換器５５と蓄熱媒体５
６とを収納する蓄熱槽５７と、冷媒ガスポンプ５８と、
蓄熱用四方弁５９と、開閉機構６０，６１及び６２が設
けられ、蓄熱媒体５６としては例えば水を使用する。冷
媒−冷媒熱交換器５３、第三の絞り装置５１、蓄熱用熱
交換器５５及び開閉機構６２は、冷媒配管１１０により
連結され、一端を高圧レシーバ４２と、他端を負荷側熱
交換器３４と四方弁５４の間の配管とに接続される。ま
た、開閉機構６２をバイパスして、蓄熱用四方弁５９と
ガスポンプ５８を連結し、その端部を開閉機構６２前後
の配管と開閉機構６０及び６１を介して接続する。

【０１０２】蓄冷運転、即ち、製氷を行う運転について
説明する。図１２において、開閉機構６０及び６１を閉
じ、開閉機構６２を開き、圧縮機３１を駆動する。圧縮
機３１より吐出された高温高圧のガス冷媒は、熱源側熱
交換器３２にて凝縮し、副絞り装置４１にて若干絞られ
た後、高圧レシーバ４２に至る。高圧レシーバ４２が液
冷媒で満たされると、液冷媒は、配管１１０へと導か
れ、冷媒−冷媒熱交換器５３を介して第三の絞り装置５
１により低圧まで絞られる。この時、主絞り装置３３は
適宜開閉し、冷媒−冷媒熱交換器５３にて、冷媒配管１
１０を流れる冷媒の過冷却度を調節する。第三の絞り装
置５１により低圧まで絞られた低温の二相冷媒は、蓄熱
槽５７内の蓄熱媒体５６より熱を奪い、蓄熱媒体５６は
凍結させ、自身は蒸発気化する。気化した冷媒は、四方
弁５４及び低圧レシーバ３５を介して圧縮機３１へ戻
る。また、蓄熱運転の例を図１４に示す。

【０１０３】図１４の如く、放冷運転、即ち、蓄冷熱の
放冷によって冷房する運転について説明する。開閉機構
６０及び６１を開き、開閉機構６２を閉じ、ガスポンプ
５８を駆動する。ガスポンプ５８より吐出された冷媒
は、蓄熱用四方弁５９を通って蓄熱用熱交換器５５に至
り、蓄熱槽５７内の蓄熱媒体により冷却されて凝縮液化
し、約９ｋｇｆ／ｃｍ² Ｇの液冷媒となる。この液冷媒
は、蓄熱用絞り装置５１にて若干絞られた後、高圧レシ
ーバ４２に流入する。高圧レシーバ４２より導出された
液冷媒は、主絞り装置３３により、低圧まで絞られ低温
低圧の二相冷媒となり、冷媒−冷媒熱交換器５３にて若
干吸熱した後、負荷側熱交換器３４に至る。低温低圧の
二相冷媒は、負荷側熱交換器３４にて周囲より熱を奪い
冷房するとともに、自身は蒸発気化し、蓄熱用四方弁５
９を通ってガスポンプ５８へ戻る。

【０１０４】図１２の如く、一般冷房運転、即ち、蓄冷
熱は利用せずに圧縮機３１のみで冷房する運転について
説明する。開閉機構６０，６１及び６２を閉じ、圧縮機
３１を駆動する。圧縮機３１より吐出された冷媒は、四
方弁５４を通って熱源側熱交換器３２に至り、そこで凝
縮液化し、副絞り装置４１にて若干絞られた後、高圧レ
シーバ４２に流入する。高圧レシーバ４２より導出され
た液冷媒は、主絞り装置３３により、低圧まで絞られ低
温低圧の二相冷媒となり、負荷側熱交換器３４に至る。
低温低圧の二相冷媒は、負荷側熱交換器３４にて周囲よ
り熱を奪い冷房するとともに、自身は蒸発気化し、四方
弁５４及び低圧レシーバ３５を通って圧縮機３１へ戻
る。また、一般暖房運転の例を図１５に示す。

【０１０５】図１３の如く一般冷房において、冷房負荷
が軽い時には、開閉機構６２を開き、高圧レシーバ４２
上部より低沸点成分に富むガス冷媒を、冷媒配管１１０
へ導く。この低沸点成分に富むガス冷媒は冷媒−冷媒熱
交換器５３にて放熱するとともに凝縮し、蓄熱用絞り装
置にて絞られる。冷媒配管１１０を流れる冷媒は低沸点
成分に富むため、蓄熱用絞り装置にて絞られた冷媒の温
度は、負荷側熱交換器３４の蒸発温度よりも低くするこ
とができ、蓄熱用熱交換器５５において、周囲より熱を
奪って蓄熱槽５７内の蓄熱媒体５６を凍結させ、自身は
蒸発気化することにより冷房しながら蓄冷熱を行うこと
ができる。

【０１０６】図１３にて、一般冷房運転と放冷運転を同
時に運転させた蓄冷熱併用冷房運転について説明する。
開閉機構６０及び６１を開き、開閉機構６２を閉じ、圧
縮機３１及びガスポンプ５８を駆動する。この時ガスポ
ンプ５８側の蓄熱用熱交換器５５で凝縮した液冷媒は、
圧縮機３１より放出され、副絞り装置４１で減圧された
冷媒と高圧レシーバ４２にて合流し、絞り装置３３にて
更に低圧まで減圧されて、負荷側熱交換器３４に至り、
周囲より熱を奪い冷房するとともに、自身は蒸発気化す
る。負荷側熱交換器３４にて気化した冷媒は二分され
て、一方は四方弁５４及び低圧レシーバ３５を通って圧
縮機３１に戻り、他方は蓄熱用四方弁５９を通ってガス
ポンプ５８に戻る。また蓄熱併用暖房の例を図１５に示
す。

【０１０７】この冷凍・空調装置は、高圧レシーバ４２
にて、高沸点成分に富む液冷媒と低沸点成分に富むガス
冷媒とに分流し、高沸点成分に富む液冷媒を一旦絞って
低圧の気液二相冷媒とした後、低沸点成分に富むガス冷
媒と熱交換させ液化し、この低沸点成分に富む液冷媒を
絞って、低圧の気液二相状態とする。こうして、高沸点
成分に富む低圧の二相冷媒と、低沸点成分に富む低圧の
二相冷媒とを得ることによって、温度の異なる蒸発温度
を得るとともに、冷房負荷の軽い時には、蓄熱槽５７に
熱エネルギを蓄え、かつ、負荷の高い時には、ガスポン
プ５８の駆動により、蓄熱槽５７に蓄えた蓄熱エネルギ
を使って空調することができる。

【０１０８】実施の形態１３．図１６〜１８は、本発明
の実施の形態１３を示す冷媒回路図である。図中、３１
は圧縮機、５４は四方弁、３２は熱源側熱交換器、４１
は副絞り装置、４２は高圧レシーバ、３３は主絞り装
置、５３は冷媒−冷媒熱交換器、６３は第一の蓄熱用熱
交換器、７３は第三の絞り装置、３４は負荷側熱交換
器、３５は低圧レシーバを示し、これらを順次接続して
メインの冷媒回路を構成する。５１は蓄熱用絞り装置、
６４は第二の蓄熱用熱交換器であり、これらは冷媒配管
１１１にて連結され、一端を高圧レシーバ上部、他端を
負荷側熱交換器３４と四方弁５４の間の冷媒配管と接続
する。第一の蓄熱用熱交換器５６の一端には開閉機構６
８、他端には開閉機構６９が設置され、第二の蓄熱用熱
交換器６４の一端には開閉機構６５，６６、他端には開
閉機構７０，７１が設置される。１１２は開閉機構６５
と６６の間の配管と、開閉機構６８と主絞り装置３３の
間の配管とを、開閉機構６７を介して接続する冷媒配管
である。１１３は開閉機構７０と７１の間の配管と、開
閉機構６９と負荷側熱交換器の間の配管とを、開閉機構
７２を介して接続する冷媒配管である。

【０１０９】蓄冷運転、即ち、製氷を行う運転について
説明する。図１６において、開閉機構６５を閉じ、開閉
機構６６，６７，６８，６９，７０，７１及び７２を開
き、圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出された
高温高圧のガス冷媒は、熱源側熱交換器３２にて凝縮
し、副絞り装置４１にて若干絞られた後、高圧レシーバ
４２に至る。高圧レシーバ４２が液冷媒で満たされる
と、液冷媒は、配管１１１へと導かれ、冷媒−冷媒熱交
換器５３を介して第三の絞り装置５１により低圧まで絞
られる。この時、主絞り装置３３は適宜開閉し、冷媒−
冷媒熱交換器５３にて、冷媒配管１１０を流れる冷媒の
過冷却度を調節する。第三の絞り装置５１により低圧ま
で絞られた低温の二相冷媒は、第一の蓄熱用熱交換器と
第二の蓄熱用熱交換器へと分流され、蓄熱槽５７内の蓄
熱媒体５６より熱を奪い、蓄熱媒体５６は凍結させ、自
身は蒸発気化する。気化した冷媒は、四方弁５４及び低
圧レシーバ３５を介して圧縮機３１へ戻る。また、蓄熱
運転については図１７に示す。

【０１１０】冷房運転について説明する。図１６に示す
如く、開閉機構６５，６６，６７，７０，７１及び７２
を閉じ、開閉機構６８及び６９を開き、圧縮機３１を駆
動する。圧縮機３１より吐出された冷媒は、四方弁５４
を通って熱源側熱交換器３２に至り、そこで凝縮液化
し、副絞り装置４１にて若干絞られた後、高圧レシーバ
４２に流入る。高圧レシーバ４２より導出された液冷媒
は、第一の蓄熱用熱交換器６３にて蓄熱媒体より熱を奪
い過冷却度を増大させ、第三の絞り装置７３により、低
圧まで絞られ低温低圧の二相冷媒となり、負荷側熱交換
器３４に至る。低温低圧の二相冷媒は、負荷側熱交換器
３４にて周囲より熱を奪い冷房するとともに、自身は蒸
発気化し、四方弁５４及び低圧レシーバ３５を通って圧
縮機３１へ戻る。また、暖房運転については図１８に示
す。

【０１１１】冷房運転時において、冷房負荷が軽い時に
は、図１７の如く開閉機構６５，６６，７０及び７１を
開き、高圧レシーバ４２より低沸点成分に富むガス冷媒
を、冷媒配管１１１へ導く。またこの時、主絞り装置３
３をきつく絞り、冷媒−冷媒熱交換器へ高沸点冷媒に富
む低温低圧の二相冷媒を導く。高圧レシーバ４２より冷
媒配管１１１に導かれた低沸点成分に富むガス冷媒は冷
媒−冷媒熱交換器５３にて放熱するとともに凝縮し、蓄
熱用絞り装置にて絞られる。冷媒配管１１１を流れる冷
媒は低沸点成分に富むため、蓄熱用絞り装置５１にて絞
られた冷媒の温度は、負荷側熱交換器３４の蒸発温度よ
りも低くすることができ、第二の蓄熱用熱交換器６４に
おいて、周囲より熱を奪って蓄熱槽５７内の蓄熱媒体５
６を凍結させ、自身は蒸発気化する。

【０１１２】この冷凍・空調装置は、高圧レシーバ４２
にて、高沸点成分に富む液冷媒と低沸点成分に富むガス
冷媒とに分流し、高沸点成分に富む液冷媒を一旦絞って
低圧の気液二相冷媒とした後、低沸点成分に富むガス冷
媒と熱交換させ液化し、この低沸点成分に富む液冷媒を
絞って、低圧の気液二相状態とする。こうして、高沸点
成分に富む低圧の二相冷媒と、低沸点成分に富む低圧の
二相冷媒とを得ることによって、温度の異なる蒸発温度
を得るとともに、冷房負荷の軽い時には、蓄熱槽５７に
熱エネルギを蓄え、かつ、蓄熱槽５７に蓄えた蓄熱エネ
ルギによって、メイン回路を流れる冷媒の過冷却度を多
きくすることができる。

【０１１３】上述の実施の形態１２，１３において、熱
交換器５３には、低沸点成分を凝縮させる作用を持たせ
ている。この結果、負荷側熱交換器３４と蓄熱用熱交換
器５５の蒸発温度を変えて、蓄冷（製氷）しながらの空
調を可能にする。 （蓄冷の蒸発温度−５〜０℃、空調５〜１０℃）このよ
うに例えば空調しながら、蓄冷（製氷）するような場合
が可能となる。又、低圧レシーバ３５の効果は、低圧レ
シーバ３５に液を溜めることにより、循環組成を低沸点
成分リッチとすることができる。つまり、冷媒循環量の
増大により能力が出る。このとき高圧レシーバ４２は、
上記低圧レシーバ３５の余剰冷媒量を加減し、かつ、気
液の分離を行なう。

【０１１４】実施の形態１４．以下、本発明の実施の形
態１４を図１９に基づいて説明する。図中、３１は圧縮
機、４０は四方弁、３２は熱源側熱交換器、４１は副絞
り装置、４２は高圧レシーバ、３３は主絞り装置、３４
は負荷側熱交換器、３５は低圧レシーバを示し、これら
を順次冷媒配管にて接続し冷媒のメイン回路をなす。７
９は中間圧レシーバを示し、中間圧レシーバ７９の第三
の絞り装置８０を介して冷媒配管１１４にて高圧レシー
バ４２上部と接続される。７５は第四の絞り装置、７６
は開閉機構を示し、冷媒配管にて連結され、一端を中間
圧レシーバ７９の上部と、他端を低圧レシーバ３５の吸
入配管と接続する。７７は低温熱源、７８は高温熱源で
あり、かつ温度調節できる。冷媒の流れは図１９に示
す。

【０１１５】冷房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ、圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出さ
れた高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って熱源側
熱交換器３２に入る。熱源側熱交換器３２で凝縮した冷
媒は、副絞り装置４１にて若干絞られた後、高圧レシー
バ４２に入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液
冷媒は主絞り装置３３にて低圧まで減圧され、低温の二
相冷媒となった冷媒は、負荷側熱交換器３４にて周囲よ
り熱を奪い冷房するとともに、自身は蒸発気化し四方弁
４０及び低圧レシーバ３５を通って、圧縮機３１に戻
る。

【０１１６】冷媒回路内を流れる冷媒の組成を変更する
場合には、開閉機構７６を開け、高圧レシーバ４２上部
より、高沸点成分に富むガス冷媒を冷媒配管１１４によ
り第三の絞り装置８０を介して、中間圧レシーバ７９へ
と導く。中間圧レシーバ７９において、低温熱源にて所
定の温度に設定し、冷媒ガスを凝縮させる。この結果、
中間圧レシーバ７９には、低沸点成分に富む液冷媒が貯
留されるとともに、未凝縮ガスは、冷媒配管１１５を通
って低圧レシーバ３５吸入へ入る。よって、メイン回路
を循環する冷媒の組成を高沸点成分に富むものとするこ
とができる。

【０１１７】このことを、混合成分の比率と温度の関係
図を用いて説明する。図２０は混合成分の比率と温度の
関係図であり、縦軸に温度、横軸に冷媒の高沸点成分と
低沸点成分の比を取り、また、ｇ１は高圧の飽和ガス、
L １は高圧の液、ｇ２は中間圧の飽和ガス、L ２は中間
圧の液の状態を示す。初め冷媒回路に、組成Ａの冷媒が
充填されているとすると、高圧レシーバ４２内の冷媒の
状態は、Ｇ_H の組成を持つガス冷媒と、Ｌ_H の組成を持
つ液冷媒とに分離する。更に、このＧ_H の組成を持つガ
ス冷媒は中間圧レシーバ７９内にて、Ｌ_M の組成を持つ
液冷媒とに分離する。よって、中間圧レシーバ７９にお
いて、充填した冷媒の組成よりも、低沸点成分に富む冷
媒を貯留することができる。

【０１１８】また、メインの冷媒回路を流れる冷媒の成
分を、低沸点成分に富むものとするには、開閉機構７６
を開き、高温熱源にて中間圧レシーバ７９内部の冷媒を
蒸発させる。蒸発した後、開閉機構７６を閉じると、高
沸点成分に富む余剰冷媒は、低圧レシーバに溜まり、よ
って、メイン回路を循環する冷媒の組成を、低沸点成分
に富むものとすることができる。

【０１１９】なお、本実施の形態の高温熱源７８につい
ては、電気ヒータ、圧縮機３１吐出ガス、高圧の冷媒液
があり、また、低温熱源７７には、冷水、低温低圧の二
相冷媒を利用することができる。

【０１２０】この冷凍・空調装置は、中間圧レシーバ７
９内の温度と圧力を制御することにより、中間圧力に溜
まる冷媒の組成を変化させ、冷媒回路内を循環する冷媒
の組成を変化させる。

【０１２１】実施の形態１５．以下、本発明の実施の形
態１５を図２１に基づいて説明する。図中、３１は圧縮
機、４０は四方弁、３２は熱源側熱交換器、４１は副絞
り装置、８３は高圧組成調整器、３３は主絞り装置、３
４は負荷側熱交換器、３５は低圧レシーバを示し、これ
らを順次冷媒配管にて接続し冷媒のメイン回路をなす。
８４は中間圧組成調整器を示し、中間圧組成調整器８４
は第三の絞り装置を介して冷媒配管１１７にて高圧上部
組成調整器と接続される。８２は第三の絞り装置を示
し、冷媒配管１１８上に設置され、一端を中間圧組成調
整器８４の上部と、他端を低圧レシーバ３５の吸入配管
と接続する。１１６ａ，１１６ｂはそれぞれ、中間圧組
成調整器８４及び、高圧組成調整器８３上部に接続され
る低温熱源であり、温度は適宜調節できる。８１は中間
圧組成調整器８４に設置された高温熱源である。

【０１２２】冷房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って熱源側熱
交換器３２に入る。熱源側熱交換器３２で凝縮した冷媒
は、副絞り装置４１にて若干絞られた後、高圧組成調整
器８３に入る。高圧組成調整器８３にて気液を分離し、
液冷媒は主絞り装置３３にて低圧まで減圧され、低温の
二相冷媒となった冷媒は、負荷側熱交換器３４にて周囲
より熱を奪い冷房するとともに、自身は蒸発気化し四方
弁４０及び低圧レシーバ３５を通って、圧縮機３１に戻
る。

【０１２３】暖房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って負荷側熱
交換器３４に入る。この高温高圧のガス冷媒は、負荷側
熱交換器３４で周囲に放熱し暖房し、自身は凝縮し、主
絞り装置３３にて若干絞られた後、高圧組成調整器８３
に入る。高圧組成調整器８３にて気液を分離し、液冷媒
は副絞り装置４１にて低圧まで減圧され、低温の二相冷
媒となった冷媒は、熱源側熱交換器３２にて周囲より熱
を奪い蒸発気化し四方弁４０及び低圧レシーバを通っ
て、圧縮機３１に戻る。

【０１２４】冷媒回路内を流れる冷媒の組成を変更する
場合には、開閉機構７６を開け、高圧組成調整器８３の
上部より、低沸点成分に富むガス冷媒が、冷媒配管１１
７により中間圧組成調整器８４へと流れる。この時、低
沸点成分に富むガス冷媒は、高圧組成調整器８３の上部
に至るまでの間に、低温熱源１１６ｂと熱交換し、高沸
点成分に富む冷媒が凝縮液化し、高圧組成調整器８３下
部へと落下し、高圧組成調整器８３の上部にある程度精
留された低沸点成分に富むガス冷媒が残る。この低沸点
成分に富むガス冷媒が中間圧組成調整器８４の下部へ導
かれ、更に、中間圧組成調整器８４内部を上昇する際
に、低温熱源１１６ａと熱交換し凝縮液化し、中間圧組
成調整器８０下部に貯留される。未凝縮ガスは、第三の
絞り装置８２及び開閉機構７６を介して、低圧レシーバ
３５の吸入側へと導かれる。この結果、中間圧レシーバ
７９には、低沸点成分に富む液冷媒が貯留されるととも
に、メイン回路を循環する冷媒の組成を高沸点成分に富
むものとすることができる。

【０１２５】また、メインの冷媒回路を流れる冷媒の成
分を、低沸点成分に富むものとするには、開閉機構７６
を開き、高温熱源８１にて中間圧組成調整器内部の冷媒
を蒸発させる。蒸発した後、開閉機構７６を閉じると、
高沸点成分に富む余剰冷媒は、低圧レシーバに溜まり、
よって、メイン回路を循環する冷媒の組成を、低沸点成
分に富むものとすることができる。

【０１２６】なお、本実施の形態の高温熱源８１につい
ては、電気ヒータ、圧縮機吐出ガス、高圧の冷媒液があ
り、また、低温熱源１１６ａ，１１６ｂには、冷水、低
温低圧の二相冷媒を利用することができる。

【０１２７】この冷凍・空調装置は、高圧レシーバ４２
において、予め高沸点冷媒に富む液冷媒と低沸点冷媒に
富むガス冷媒とに分流し、中間圧組成調整器内の精留用
熱源機にて精留し、高沸点冷媒または低沸点冷媒を選択
して中間圧組成調整器内にため、メイン回路を流れる冷
媒の組成を調整することができる。

【０１２８】図１９，２１において、低圧レシーバ３５
は高沸点成分冷媒を貯留する。さらにこの低圧レシーバ
３５は負荷が重い時、液をためる。又、高圧レシーバ４
２は気液分離を行なう。中間圧レシーバ７９は低沸点成
分冷媒を貯留するとともに、負荷が軽い時、液をため
る。図２０の相図に見られるように、高圧レシーバ４２
内の冷媒ガス及び液の組成は異なり、冷媒ガスの組成１
２、低沸点成分リッチになる。よって、この低沸点成分
リッチのガスを中間圧レシーバ７９に取込み凝縮させる
ことにより、組成調整が可能となる。図１９，２１のよ
うに、中間圧レシーバ７９を設けることによって、ある
組成の冷媒を確実に中間圧レシーバ７９内に閉じ込める
ことができるので、組成調整の後に過渡現象（デフロス
ト等）が生じ、冷媒回路内の冷媒量分布に変化が生じて
も、組成が変化しにくくなる。なお、低温熱源を設けた
理由は、１．凝縮のスピードを上げる、２．凝縮しにく
い低沸点成分まで凝縮させる、ことにある。

【０１２９】実施の形態１６．以下、本発明の実施の形
態１６を図２２に基づいて説明する。図中、３１は圧縮
機、４０は四方弁、３２は熱源側熱交換器、４１は副絞
り装置、４２は高圧レシーバ、３３は主絞り装置、３４
は負荷側熱交換器、３５は低圧レシーバを示し、これら
を順次冷媒配管にて接続し冷媒のメイン回路をなす。８
４は中間圧組成調整器を示し、中間圧組成調整器８４の
上部にて、開閉機構８５を介して冷媒配管１１９にて高
圧レシーバ４２上部と接続され、開閉機構８６を介して
冷媒配管１２０にて高圧レシーバ４２下部と中間圧組成
調整器８４の下部にて接続される。８２は第三の絞り装
置を示し、冷媒配管１２１上に設置され、一端を中間圧
組成調整器８４の上部と、他端を低圧レシーバ３５の吸
入配管と接続する。１１６ａは中間圧組成調整器８４上
部に接続される低温熱源で、８１は中間圧組成調整器８
４に設置された熱源であり、温度は適宜調節できる。

【０１３０】冷房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って熱源側熱
交換器３２に入る。熱源側熱交換器３２で凝縮した冷媒
は、副絞り装置４１にて若干絞られた後、高圧レシーバ
４２に入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷
媒は主絞り装置３３にて低圧まで減圧され、低温の二相
冷媒となった冷媒は、負荷側熱交換器３４にて周囲より
熱を奪い冷房するとともに、自身は蒸発気化し四方弁４
０及び低圧レシーバ３５を通って、圧縮機３１に戻る。

【０１３１】暖房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って負荷側熱
交換器３４に入る。この高温高圧のガス冷媒は、負荷側
熱交換器３４で周囲に放熱し暖房し、自身は凝縮し、主
絞り装置３３にて若干絞られた後、高圧レシーバ４２に
入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷媒は副
絞り装置４１にて低圧まで減圧され、低温の二相冷媒と
なった冷媒は、熱源側熱交換器３２にて周囲より熱を奪
い蒸発気化し四方弁４０及び低圧レシーバ３５を通っ
て、圧縮機３１に戻る。

【０１３２】冷媒回路内を流れる冷媒の組成を変更する
場合において、まず、低沸点成分に富むガス冷媒を中間
圧組成調整器８４に貯留する方法について説明する。開
閉機構７６及び８６を開け、高圧レシーバ４２の上部よ
り、低沸点成分に富むガス冷媒が、冷媒配管１２０を流
れ中間圧組成調整器８４の下部へと導かれる。中間圧組
成調整器８４内部を上昇する際に、低温熱源１１６ａと
熱交換し凝縮液化し、中間圧組成調整器８４下部に貯留
される。未凝縮ガスは、第三の絞り装置８２及び開閉機
構７６を介して、低圧レシーバ３５の吸入側へと導かれ
る。この結果、中間圧レシーバ７９には、低沸点成分に
富む液冷媒が貯留されるとともに、メイン回路を循環す
る冷媒の組成を高沸点成分に富むものとすることができ
る。

【０１３３】高沸点成分に富む冷媒を中間圧組成調整器
８４に貯留する方法について説明する。開閉機構７６及
び８５を開け、高圧レシーバ４２の上部より、若干高沸
点成分に富む液冷媒が、冷媒配管１１９を流れ中間圧組
成調整器８４の上部へと導かれる。中間圧組成調整器８
４上部より下部に向けて、液冷媒は重力の作用により下
降する際、高温熱源１１６ａと熱交換しその一部が蒸発
気化し、低沸点成分に富むガス冷媒となって上昇する。
この低沸点成分に富むガス冷媒は冷媒配管１２１を通っ
て低圧レシーバ３５の吸入へ導かれる。中間圧組成調整
器８４下部に貯留される液冷媒は高沸点成分に富むもの
となる。この結果、メイン回路を循環する冷媒の組成を
高沸点成分に富むものとすることができる。

【０１３４】なお、本実施の形態の高温熱源８１につい
ては、電気ヒータ、圧縮機吐出ガス、高圧の冷媒液があ
り、また、低温熱源１１６ａ，１１６ｂには冷水、低温
低圧の二相冷媒を利用することができる。

【０１３５】実施の形態１７．以下、本発明の実施の形
態１７を図２３に基づいて説明する。なお図中、実施の
形態１６と同一部分については、同一符号を付し、説明
を省略する。図２２における実施の形態１６の構成要素
において、主絞り装置３３及び副絞り装置４１を電子式
膨張弁とし、負荷側熱交換器３４の中央部の温度を検知
する温度センサ２００と、負荷側熱交換器３４と主絞り
装置３３の間の配管温度をはかる温度センサ２０１と、
負荷側熱交換器３４と四方弁４０の間の配管温度をはか
る温度センサ２０２と、温度センサからの情報により主
絞り装置３３及び副絞り装置４１の開度を演算し、開度
を調節する制御器２０３を付け加える。

【０１３６】冷房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って熱源側熱
交換器３２に入る。熱源側熱交換器３２で凝縮した冷媒
は、副絞り装置４１にて若干絞られた後、高圧レシーバ
４２に入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷
媒は主絞り装置３３にて低圧まで減圧され、低温の二相
冷媒となった冷媒は、負荷側熱交換器３４にて周囲より
熱を奪い冷房するとともに、自身は蒸発気化し四方弁４
０及び低圧レシーバ３５を通って、圧縮機３１に戻る。
ここで、主絞り装置３３の開度は温度センサ２０１と２
０２の差が一定となるように制御する。

【０１３７】暖房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って負荷側熱
交換器３４に入る。この高温高圧のガス冷媒は、負荷側
熱交換器３４で周囲に放熱し暖房し、自身は凝縮し、主
絞り装置３３にて若干絞られた後、高圧レシーバ４２に
入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷媒は副
絞り装置４１にて低圧まで減圧され、低温の二相冷媒と
なった冷媒は、熱源側熱交換器３２にて周囲より熱を奪
い蒸発気化し四方弁４０及び低圧レシーバ３５を通っ
て、圧縮機３１に戻る。ここで、副絞り装置４１の開度
は温度センサ２００と２０１の差が一定となるように制
御する。

【０１３８】冷媒回路内を流れる冷媒の組成を変更する
場合において、まず、低沸点成分に富む冷媒を中間圧組
成調整器８４に貯留する方法について説明する。開閉機
構７６及び８６を開け、高圧レシーバ４２の上部より、
低沸点成分に富むガス冷媒が、冷媒配管１２０を流れ中
間圧組成調整器８４の下部へと導かれる。中間圧組成調
整器８４内部を上昇する際に、低温熱源１１６ａと熱交
換し凝縮液化し、中間圧組成調整器８４下部に貯留され
る。未凝縮ガスは、第三の絞り装置８２及び開閉機構７
６を介して、低圧レシーバ３５の吸入側へと導かれる。
この結果、中間圧レシーバ７９には、低沸点成分に富む
液冷媒が貯留されるとともに、メイン回路を循環する冷
媒の組成を高沸点成分に富むものとすることができる。

【０１３９】高沸点成分に富む冷媒を中間圧組成調整器
８４に貯留する方法について説明する。開閉機構７６及
び８５を開け、高圧レシーバ４２の上部より、若干高沸
点成分に富む液冷媒が、冷媒配管１１９を流れ中間圧組
成調整器８４の上部へと導かれる。中間圧組成調整器８
４上部より下部に向けて、液冷媒は重力の作用により下
降する際、高温熱源１１６ａと熱交換しその一部が蒸発
気化し、低沸点成分に富むガス冷媒となって上昇する。
この低沸点成分に富むガス冷媒は冷媒配管１２１を通っ
て低圧レシーバ３５の吸入へ導かれる。中間圧組成調整
器８４下部に貯留される液冷媒は高沸点成分に富むもの
となる。この結果、メイン回路を循環する冷媒の組成を
高沸点成分に富むものとすることができる。

【０１４０】なお、本実施の形態の高温熱源８１につい
ては、電気ヒータ、圧縮機吐出ガス、高圧の冷媒液があ
り、また、低温熱源１１６ａ，１１６ｂには冷水、低温
低圧の二相冷媒を利用することができる。

【０１４１】実施の形態１８．以下、本発明の実施の形
態１８を図２４に基づいて説明する。なお図中、実施の
形態１６と同一部分については、同一符号を付し、説明
を省略する。図２２における実施の形態１６の構成要素
において、主絞り装置３３及び副絞り装置４１を電子式
膨張弁とし、負荷側熱交換器３４の中央部の温度を検知
する温度センサ２００と、負荷側熱交換器３４と主絞り
装置３３の間の配管温度をはかる温度センサ２０１と、
負荷側熱交換器３４と四方弁４０の間の配管温度をはか
る温度センサ２０２と、高圧レシーバ下部より、飽和温
度検知用絞り装置８７を介して低圧レシーバ３５に至る
冷媒回路１２２と、飽和温度検知用絞り装置８７と低圧
レシーバ３５の間の配管の温度を検知する温度センサ２
０３と、温度センサからの情報により主絞り装置３３及
び副絞り装置４１の開度を演算し、開度を調節する制御
器２０３を付け加える。

【０１４２】冷房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って熱源側熱
交換器３２に入る。熱源側熱交換器３２で凝縮した冷媒
は、副絞り装置４１にて若干絞られた後、高圧レシーバ
４２に入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷
媒は主絞り装置３３にて低圧まで減圧され、低温の二相
冷媒となった冷媒は、負荷側熱交換器３４にて周囲より
熱を奪い冷房するとともに、自身は蒸発気化し四方弁４
０及び低圧レシーバ３５を通って、圧縮機３１に戻る。
ここで、主絞り装置３３の開度は温度センサ２０２と２
０３の差が一定となるように制御する。

【０１４３】暖房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って負荷側熱
交換器３４に入る。この高温高圧のガス冷媒は、負荷側
熱交換器３４で周囲に放熱し暖房し、自身は凝縮し、主
絞り装置３３にて若干絞られた後、高圧レシーバ４２に
入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷媒は副
絞り装置４１にて低圧まで減圧され、低温の二相冷媒と
なった冷媒は、熱源側熱交換器３２にて周囲より熱を奪
い蒸発気化し四方弁４０及び低圧レシーバ３５を通っ
て、圧縮機３１に戻る。ここで、副絞り装置４１の開度
は温度センサ２００と２０１の差が一定となるように制
御する。

【０１４４】冷媒回路内を流れる冷媒の組成を変更する
場合において、まず、低沸点成分に富む冷媒を中間圧組
成調整器８４に貯留する方法について説明する。開閉機
構７６及び８６を開け、高圧レシーバ４２の上部より、
低沸点成分に富むガス冷媒が、冷媒配管１２０を流れ中
間圧組成調整器８４の下部へと導かれる。中間圧組成調
整器８４内部を上昇する際に、低温熱源１１６ａと熱交
換し凝縮液化し、中間圧組成調整器８４下部に貯留され
る。未凝縮ガスは、第三の絞り装置８２及び開閉機構７
６を介して、低圧レシーバ３５の吸入側へと導かれる。
この結果、中間圧レシーバ７９には、低沸点成分に富む
液冷媒が貯留されるとともに、メイン回路を循環する冷
媒の組成を高沸点成分に富むものとすることができる。

【０１４５】高沸点成分に富む冷媒を中間圧組成調整器
８４に貯留する方法について説明する。開閉機構７６及
び８５を開け、高圧レシーバ４２の上部より、若干高沸
点成分に富む液冷媒が、冷媒配管１１９を流れ中間圧組
成調整器８４の上部へと導かれる。中間圧組成調整器８
４上部より下部に向けて、液冷媒は重力の作用により下
降する際、高温熱源１１６ａと熱交換しその一部が蒸発
気化し、低沸点成分に富むガス冷媒となって上昇する。
この低沸点成分に富むガス冷媒は冷媒配管１２１を通っ
て低圧レシーバ３５の吸入へ導かれる。中間圧組成調整
器８４下部に貯留される液冷媒は高沸点成分に富むもの
となる。この結果、メイン回路を循環する冷媒の組成を
高沸点成分に富むものとすることができる。

【０１４６】なお、本実施の形態の高温熱源８１につい
ては、電気ヒータ、圧縮機吐出ガス、高圧の冷媒液があ
り、また、低温熱源１１６ａ，１１６ｂには冷水、低温
低圧の二相冷媒を利用することができる。

【０１４７】実施の形態１９．以下、本発明の実施の形
態１９を図２５に基づいて説明する。なお図中、実施の
形態１６と同一部分については、同一符号を付し、説明
を省略する。図２２における実施の形態１６の構成要素
において、主絞り装置３３及び副絞り装置４１を電子式
膨張弁とし、負荷側熱交換器３４と主絞り装置３３の間
の配管温度をはかる温度センサ２０１と、負荷側熱交換
器３４と四方弁４０の間の配管温度及び圧力をはかる温
度センサ２０２と圧力センサ２０４、低圧レシーバ３５
内部の余剰冷媒量を検知する手段２１６と、上記余剰冷
媒量の情報より冷媒回路内を循環する冷媒の組成を演算
し、かつ、圧力センサ、温度センサ及び上記循環組成の
情報から主絞り装置３３及び副絞り装置４１の開度を演
算し、開度を調節する制御器２０３を付け加える。

【０１４８】冷房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って熱源側熱
交換器３２に入る。熱源側熱交換器３２で凝縮した冷媒
は、副絞り装置４１にて若干絞られた後、高圧レシーバ
４２に入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷
媒は主絞り装置３３にて低圧まで減圧され、低温の二相
冷媒となった冷媒は、負荷側熱交換器３４にて周囲より
熱を奪い冷房するとともに、自身は蒸発気化し四方弁４
０及び低圧レシーバ３５を通って、圧縮機３１に戻る。

【０１４９】ここで、主絞り装置３３の開度は次のよう
に制御する。まず、低圧レシーバ３５内の液面の検知に
より、低圧レシーバ３５内に発生している余剰冷媒量を
認識し、余剰冷媒量から冷媒回路内を流れる冷媒の組成
（以下、循環組成と言う）を予測する。予測した循環組
成より飽和温度と圧力の関係を導き出す。この結果、圧
力センサ２０４より導き出される蒸発温度と温度センサ
２０２より測定された温度の差が一定となるように、主
絞り装置３３の開度を決定する。

【０１５０】暖房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って負荷側熱
交換器３４に入る。この高温高圧のガス冷媒は、負荷側
熱交換器３４で周囲に放熱し暖房し、自身は凝縮し、主
絞り装置３３にて若干絞られた後、高圧レシーバ４２に
入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷媒は副
絞り装置４１にて低圧まで減圧され、低温の二相冷媒と
なった冷媒は、熱源側熱交換器３２にて周囲より熱を奪
い蒸発気化し四方弁４０及び低圧レシーバを通って、圧
縮機３１に戻る。ここで、副絞り装置４１の開度は温度
センサ２００と２０１の差が一定となるように制御す
る。

【０１５１】ここで、主絞り装置３３の開度は次のよう
に制御する。まず、低圧レシーバ３５内の液面の検知に
より、低圧レシーバ内に発生している余剰冷媒量を認識
し、余剰冷媒量から循環組成を予測する。予測した循環
組成より飽和温度と圧力の関係を導き出す。この結果、
圧力センサ２０４より導き出される凝縮温度と温度セン
サ２０１より測定された温度の差が一定となるように、
副絞り装置４１の開度を決定する。

【０１５２】冷媒回路内を流れる冷媒の組成を変更する
場合において、まず、低沸点成分に富む冷媒を中間圧組
成調整器８４に貯留する方法について説明する。開閉機
構７６及び８６を開け、高圧レシーバ４２の上部より、
低沸点成分に富むガス冷媒が、冷媒配管１２０を流れ中
間圧組成調整器８４の下部へと導かれる。中間圧組成調
整器８４内部を上昇する際に、低温熱源１１６ａと熱交
換し凝縮液化し、中間圧組成調整器８４下部に貯留され
る。未凝縮ガスは、第三の絞り装置８２及び開閉機構７
６を介して、低圧レシーバ３５の吸入側へと導かれる。
この結果、中間圧レシーバ７９には、低沸点成分に富む
液冷媒が貯留されるとともに、メイン回路を循環する冷
媒の組成を高沸点成分に富むものとすることができる。

【０１５３】高沸点成分に富む冷媒を中間圧組成調整器
８４に貯留する方法について説明する。開閉機構７６及
び８５を開け、高圧レシーバ４２の上部より、若干高沸
点成分に富む液冷媒が、冷媒配管１１９を流れ中間圧組
成調整器８４の上部へと導かれる。中間圧組成調整器８
４上部より下部に向けて、液冷媒は重力の作用により下
降する際、高温熱源１１６ａと熱交換しその一部が蒸発
気化し、低沸点成分に富むガス冷媒となって上昇する。
この低沸点成分に富むガス冷媒は冷媒配管１２１を通っ
て低圧レシーバ３５の吸入へ導かれる。中間圧組成調整
器８４下部に貯留される液冷媒は高沸点成分に富むもの
となる。この結果、メイン回路を循環する冷媒の組成を
高沸点成分に富むものとすることができる。

【０１５４】なお、本実施の形態の高温熱源８１につい
ては、電気ヒータ、圧縮機吐出ガス、高圧の冷媒液があ
り、また、低温熱源１１６ａ，１１６ｂには冷水、低温
低圧の二相冷媒を利用することができる。また、上記に
おいて、低圧レシーバ３５内の余剰冷媒を検知する方法
に関しては、例えば、冷房と暖房で必要となる冷媒量の
さより予測することも可能である。

【０１５５】実施の形態２０．以下、本発明の実施の形
態２０を図２６に基づいて説明する。なお図中、実施の
形態１６と同一部分については、同一符号を付し、説明
を省略する。図２２における実施の形態１６の構成要素
において、主絞り装置３３及び副絞り装置４１を電子式
膨張弁とし、負荷側熱交換器３４と主絞り装置３３の間
の配管温度及び圧力をはかる温度センサ２０１及び圧力
センサ２０４と、負荷側熱交換器３４と四方弁４０の間
の配管温度をはかる温度センサ２０２と、高圧レシーバ
４２と主絞り装置３３の間の配管温度及び圧力をはかる
温度センサ２０５及び圧力センサ２０６と、上記圧力と
温度の情報より冷媒回路内を循環する冷媒の組成を演算
し、かつ、圧力センサ、温度センサ及び上記循環組成の
情報から主絞り装置３３及び副絞り装置４１の開度を演
算し、開度を調節する制御器２０３を付け加える。

【０１５６】冷房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って熱源側熱
交換器３２に入る。熱源側熱交換器３２で凝縮した冷媒
は、副絞り装置４１にて若干絞られた後、高圧レシーバ
４２に入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷
媒は主絞り装置３３にて低圧まで減圧され、低温の二相
冷媒となった冷媒は、負荷側熱交換器３４にて周囲より
熱を奪い冷房するとともに、自身は蒸発気化し四方弁４
０及び低圧レシーバ３５を通って、圧縮機３１に戻る。

【０１５７】ここで、主絞り装置３３の開度は次のよう
に制御する。まず、循環組成を仮定し、この循環組成を
使って、温度センサ２０１及び２０５と、圧力センサ２
０４及び２０６より、主絞り装置の前後における冷媒の
エンタルピを演算する。このエンタルピが等しくなるま
で循環組成の仮定を繰り返し、循環組成を決定する。次
に、循環組成における冷媒の飽和温度と飽和圧力の関係
を認知し、圧力センサ２０４の測定値から予測される蒸
発温度と、温度センサ２０２の測定値の差が一定となる
ように、主絞り装置３３の開度を制御する。

【０１５８】暖房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って負荷側熱
交換器３４に入る。この高温高圧のガス冷媒は、負荷側
熱交換器３４で周囲に放熱し暖房し、自身は凝縮し、主
絞り装置３３にて若干絞られた後、高圧レシーバ４２に
入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷媒は副
絞り装置４１にて低圧まで減圧され、低温の二相冷媒と
なった冷媒は、熱源側熱交換器３２にて周囲より熱を奪
い蒸発気化し四方弁４０及び低圧レシーバ３５を通っ
て、圧縮機３１に戻る。

【０１５９】ここで、副絞り装置４１の開度は次のよう
に制御する。まず、循環組成を仮定し、この循環組成を
使って、温度センサ２０１及び２０２と、圧力センサ２
０４及び２０６より、主絞り装置の前後における冷媒の
エンタルピを演算する。このエンタルピが等しくなるま
で循環組成の仮定を繰り返し、循環組成を決定する。次
に、循環組成における冷媒の飽和温度と飽和圧力の関係
を認知し、圧力センサ２０４の測定値から予測される凝
縮温度と、温度センサ２０１の測定値の差が一定となる
ように、副絞り装置４１の開度を制御する。

【０１６０】冷媒回路内を流れる冷媒の組成を変更する
場合において、まず、低沸点成分に富む冷媒を中間圧組
成調整器８４に貯留する方法について説明する。開閉機
構７６及び８６を開け、高圧レシーバ４２の上部より、
低沸点成分に富むガス冷媒が、冷媒配管１２０を流れ中
間圧組成調整器８４の下部へと導かれる。中間圧組成調
整器８４内部を上昇する際に、低温熱源１１６ａと熱交
換し凝縮液化し、中間圧組成調整器８４下部に貯留され
る。未凝縮ガスは、第三の絞り装置８２及び開閉機構７
６を介して、低圧レシーバ３５の吸入側へと導かれる。
この結果、中間圧レシーバ７９には、低沸点成分に富む
液冷媒が貯留されるとともに、メイン回路を循環する冷
媒の組成を高沸点成分に富むものとすることができる。

【０１６１】高沸点成分に富む冷媒を中間圧組成調整器
８４に貯留する方法について説明する。開閉機構７６及
び８５を開け、高圧レシーバ４２の上部より、若干高沸
点成分に富む液冷媒が、冷媒配管１１９を流れ中間圧組
成調整器８４の上部へと導かれる。中間圧組成調整器８
４上部より下部に向けて、液冷媒は重力の作用により下
降する際、高温熱源１１６ａと熱交換しその一部が蒸発
気化し、低沸点成分に富むガス冷媒となって上昇する。
この低沸点成分に富むガス冷媒は冷媒配管１２１を通っ
て低圧レシーバ３５の吸入へ導かれる。中間圧組成調整
器８４下部に貯留される液冷媒は高沸点成分に富むもの
となる。この結果、メイン回路を循環する冷媒の組成を
高沸点成分に富むものとすることができる。

【０１６２】ここで、上記で述べた循環組成の推定方法
によって、循環組成を予測し、負荷の大小によって上記
の組成調整を行い、組成調整の時間を制御する。

【０１６３】実施の形態２１．以下、本発明の実施の形
態２１を図２７に基づいて説明する。なお図中、実施の
形態１６と同一部分については、同一符号を付し、説明
を省略する。図２２における実施の形態１６の構成要素
において、主絞り装置３３及び副絞り装置４１を電子式
膨張弁とし、負荷側熱交換器３４と主絞り装置３３の間
の配管温度及び圧力をはかる温度センサ２０１及び圧力
センサ２０４と、負荷側熱交換器３４と四方弁４０の間
の配管温度をはかる温度センサ２０２と、高圧レシーバ
４２と主絞り装置３３の間の配管温度及び圧力をはかる
温度センサ２０５及び圧力センサ２０６と、上記圧力と
温度の情報より冷媒回路内を循環する冷媒の組成を演算
し、かつ、圧力センサ、温度センサ及び上記循環組成の
情報から主絞り装置３３及び副絞り装置４１の開度を演
算し、開度を調節する制御器２０３を付け加える。

【０１６４】冷房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って熱源側熱
交換器３２に入る。熱源側熱交換器３２で凝縮した冷媒
は、副絞り装置４１にて若干絞られた後、高圧レシーバ
４２に入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷
媒は主絞り装置３３にて低圧まで減圧され、低温の二相
冷媒となった冷媒は、負荷側熱交換器３４にて周囲より
熱を奪い冷房するとともに、自身は蒸発気化し四方弁４
０及び低圧レシーバ３５を通って、圧縮機３１に戻る。

【０１６５】ここで、主絞り装置３３の開度は次のよう
に制御する。まず、主絞り装置３３と負荷側熱交換器３
４の間の冷媒の乾き度を０．２と仮定する。温度センサ
２０１及び圧力センサ２０４とにより、循環組成を推定
する。次に、循環組成における冷媒の飽和温度と飽和圧
力の関係を認知し、圧力センサ２０４の測定値から予測
される蒸発温度と、温度センサ２０２の測定値の差が一
定となるように、主絞り装置３３の開度を制御する。

【０１６６】暖房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って負荷側熱
交換器３４に入る。この高温高圧のガス冷媒は、負荷側
熱交換器３４で周囲に放熱し暖房し、自身は凝縮し、主
絞り装置３３にて若干絞られた後、高圧レシーバ４２に
入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷媒は副
絞り装置４１にて低圧まで減圧され、低温の二相冷媒と
なった冷媒は、熱源側熱交換器３２にて周囲より熱を奪
い蒸発気化し四方弁４０及び低圧レシーバ３５を通っ
て、圧縮機３１に戻る。

【０１６７】ここで、副絞り装置４１の開度は次のよう
に制御する。まず、循環組成を仮定し、この循環組成を
使って、温度センサ２０１及び２０２と、圧力センサ２
０４及び２０６より、主絞り装置の前後における冷媒の
エンタルピを演算する。このエンタルピが等しくなるま
で循環組成の仮定を繰り返し、循環組成を決定する。次
に、循環組成における冷媒の飽和温度と飽和圧力の関係
を認知し、圧力センサ２０４の測定値から予測される凝
縮温度と、温度センサ２０１の測定値の差が一定となる
ように、副絞り装置４１の開度を制御する。

【０１６８】冷媒回路内を流れる冷媒の組成を変更する
場合において、まず、低沸点成分に富む冷媒を中間圧組
成調整器８４に貯留する方法について説明する。開閉機
構７６及び８６を開け、高圧レシーバ４２の上部より、
低沸点成分に富むガス冷媒が、冷媒配管１２０を流れ中
間圧組成調整器８４の下部へと導かれる。中間圧組成調
整器８４内部を上昇する際に、低温熱源１１６ａと熱交
換し凝縮液化し、中間圧組成調整器８４下部に貯留され
る。未凝縮ガスは、第三の絞り装置８２及び開閉機構７
６を介して、低圧レシーバ３５の吸入側へと導かれる。
この結果、中間圧レシーバ７９には、低沸点成分に富む
液冷媒が貯留されるとともに、メイン回路を循環する冷
媒の組成を高沸点成分に富むものとすることができる。

【０１６９】高沸点成分に富む冷媒を中間圧組成調整器
８４に貯留する方法について説明する。開閉機構７６及
び８５を開け、高圧レシーバ４２の上部より、若干高沸
点成分に富む液冷媒が、冷媒配管１１９を流れ中間圧組
成調整器８４の上部へと導かれる。中間圧組成調整器８
４上部より下部に向けて、液冷媒は重力の作用により下
降する際、高温熱源１１６ａと熱交換しその一部が蒸発
気化し、低沸点成分に富むガス冷媒となって上昇する。
この低沸点成分に富むガス冷媒は冷媒配管１２１を通っ
て低圧レシーバ３５の吸入へ導かれる。中間圧組成調整
器８４下部に貯留される液冷媒は高沸点成分に富むもの
となる。この結果、メイン回路を循環する冷媒の組成を
高沸点成分に富むものとすることができる。

【０１７０】ここで、上記で述べた循環組成の推定方法
によって、循環組成を予測し、負荷の大小によって上記
の組成調整を行い、組成調整の時間を制御する。

【０１７１】実施の形態２２．以下、本発明の実施の形
態２２を図２８に基づいて説明する。なお図中、実施の
形態１６と同一部分については、同一符号を付し、説明
を省略する。図２２における実施の形態１６の構成要素
において、主絞り装置３３及び副絞り装置４１を電子式
膨張弁とし、負荷側熱交換器３４と主絞り装置３３の間
の配管温度及び圧力をはかる温度センサ２０１及び圧力
センサ２０４と、負荷側熱交換器３４と四方弁４０の間
の配管温度をはかる温度センサ２０２と、高圧レシーバ
４２と主絞り装置３３の間の配管温度及び圧力をはかる
温度センサ２０５及び圧力センサ２０６と、上記圧力と
温度の情報より冷媒回路内を循環する冷媒の組成を演算
し、かつ、圧力センサ、温度センサ及び上記循環組成の
情報から主絞り装置３３及び副絞り装置４１の開度を演
算し、開度を調節する制御器２０３を付け加える。

【０１７２】冷房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って熱源側熱
交換器３２に入る。熱源側熱交換器３２で凝縮した冷媒
は、副絞り装置４１にて若干絞られた後、高圧レシーバ
４２に入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷
媒は主絞り装置３３にて低圧まで減圧され、低温の二相
冷媒となった冷媒は、負荷側熱交換器３４にて周囲より
熱を奪い冷房するとともに、自身は蒸発気化し四方弁４
０及び低圧レシーバ３５を通って、圧縮機３１に戻る。

【０１７３】ここで、主絞り装置３３の開度は次のよう
に制御する。まず、主絞り装置３３と負荷側熱交換器３
４の間の冷媒の乾き度を０．２と仮定する。温度センサ
２０１及び圧力センサ２０４とにより、循環組成を推定
する。次に、循環組成における冷媒の飽和温度と飽和圧
力の関係を認知し、圧力センサ２０４の測定値から予測
される蒸発温度と、温度センサ２０２の測定値の差が一
定となるように、主絞り装置３３の開度を制御する。

【０１７４】暖房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って負荷側熱
交換器３４に入る。この高温高圧のガス冷媒は、負荷側
熱交換器３４で周囲に放熱し暖房し、自身は凝縮し、主
絞り装置３３にて若干絞られた後、高圧レシーバ４２に
入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷媒は副
絞り装置４１にて低圧まで減圧され、低温の二相冷媒と
なった冷媒は、熱源側熱交換器３２にて周囲より熱を奪
い蒸発気化し四方弁４０及び低圧レシーバ３５を通っ
て、圧縮機３１に戻る。

【０１７５】ここで、主絞り装置３３の開度は次のよう
に制御する。まず、主絞り装置３３と高圧レシーバ４２
の間の冷媒の乾き度を０と仮定する。温度センサ２０５
及び圧力センサ２０６とにより、循環組成を推定する。
次に、循環組成における冷媒の飽和温度と飽和圧力の関
係を認知し、圧力センサ２０４の測定値から予測される
蒸発温度と、温度センサ２０１の測定値の差が一定とな
るように、主絞り装置３３の開度を制御する。

【０１７６】冷媒回路内を流れる冷媒の組成を変更する
場合において、まず、低沸点成分に富む冷媒を中間圧組
成調整器８４に貯留する方法について説明する。開閉機
構７６及び８６を開け、高圧レシーバ４２の上部より、
低沸点成分に富むガス冷媒が、冷媒配管１２０を流れ中
間圧組成調整器８４の下部へと導かれる。中間圧組成調
整器８４内部を上昇する際に、低温熱源１１６ａと熱交
換し凝縮液化し、中間圧組成調整器８４下部に貯留され
る。未凝縮ガスは、第三の絞り装置８２及び開閉機構７
６を介して、低圧レシーバ３５の吸入側へと導かれる。
この結果、中間圧レシーバ７９には、低沸点成分に富む
液冷媒が貯留されるとともに、メイン回路を循環する冷
媒の組成を高沸点成分に富むものとすることができる。

【０１７７】高沸点成分に富む冷媒を中間圧組成調整器
８４に貯留する方法について説明する。開閉機構７６及
び８５を開け、高圧レシーバ４２の上部より、若干高沸
点成分に富む液冷媒が、冷媒配管１１９を流れ中間圧組
成調整器８４の上部へと導かれる。中間圧組成調整器８
４上部より下部に向けて、液冷媒は重力の作用により下
降する際、高温熱源１１６ａと熱交換しその一部が蒸発
気化し、低沸点成分に富むガス冷媒となって上昇する。
この低沸点成分に富むガス冷媒は冷媒配管１２１を通っ
て低圧レシーバ３５の吸入へ導かれる。中間圧組成調整
器８４下部に貯留される液冷媒は高沸点成分に富むもの
となる。この結果、メイン回路を循環する冷媒の組成を
高沸点成分に富むものとすることができる。

【０１７８】ここで、上記で述べた循環組成の推定方法
によって、循環組成を予測し、負荷の大小によって上記
の組成調整を行い、組成調整の時間を制御する。

【０１７９】実施の形態２３．以下、本発明の実施の形
態２３を図２９に基づいて説明する。なお図中、実施の
形態１６と同一部分については、同一符号を付し、説明
を省略する。図２２における実施の形態１６の構成要素
において、主絞り装置３３及び副絞り装置４１を電子式
膨張弁とし、負荷側熱交換器３４と主絞り装置３３の間
の配管温度及び圧力をはかる温度センサ２０１及び圧力
センサ２０４と、負荷側熱交換器３４と四方弁４０の間
の配管温度をはかる温度センサ２０２と、低圧レシーバ
３５の吸入側に温度センサ２０７及び圧力センサ２０８
と、上記圧力と温度の情報より冷媒回路内を循環する冷
媒の組成を演算し、かつ、圧力センサ、温度センサ及び
上記循環組成の情報から主絞り装置３３及び副絞り装置
４１の開度を演算し、開度を調節する制御器２０３を付
け加える。

【０１８０】冷房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って熱源側熱
交換器３２に入る。熱源側熱交換器３２で凝縮した冷媒
は、副絞り装置４１にて若干絞られた後、高圧レシーバ
４２に入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷
媒は主絞り装置３３にて低圧まで減圧され、低温の二相
冷媒となった冷媒は、負荷側熱交換器３４にて周囲より
熱を奪い冷房するとともに、自身は蒸発気化し四方弁４
０及び低圧レシーバ３５を通って、圧縮機３１に戻る。

【０１８１】ここで、主絞り装置３３の開度は次のよう
に制御する。まず、低圧レシーバ３５吸入において、冷
媒の乾き度を０．９〜１．０の範囲で仮定する。温度セ
ンサ２０７及び圧力センサ２０８とにより、循環組成を
推定する。次に、循環組成における冷媒の飽和温度と飽
和圧力の関係を認知し、圧力センサ２０４の測定値から
予測される蒸発温度と、温度センサ２０２の測定値の差
が一定となるように、主絞り装置３３の開度を制御す
る。

【０１８２】暖房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って負荷側熱
交換器３４に入る。この高温高圧のガス冷媒は、負荷側
熱交換器３４で周囲に放熱し暖房し、自身は凝縮し、主
絞り装置３３にて若干絞られた後、高圧レシーバ４２に
入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷媒は副
絞り装置４１にて低圧まで減圧され、低温の二相冷媒と
なった冷媒は、熱源側熱交換器３２にて周囲より熱を奪
い蒸発気化し四方弁４０及び低圧レシーバ３５を通っ
て、圧縮機３１に戻る。

【０１８３】ここで、副絞り装置４１の開度は次のよう
に制御する。まず、低圧レシーバ３５吸入において、冷
媒の乾き度を０．９〜１．０の範囲で仮定する。次に、
循環組成における冷媒の飽和温度と飽和圧力の関係を認
知し、圧力センサ２０４の測定値から予測される凝縮温
度と、温度センサ２０１の測定値の差が一定となるよう
に、副絞り装置４１の開度を制御する。

【０１８４】冷媒回路内を流れる冷媒の組成を変更する
場合において、まず、低沸点成分に富む冷媒を中間圧組
成調整器８４に貯留する方法について説明する。開閉機
構７６及び８６を開け、高圧レシーバ４２の上部より、
低沸点成分に富むガス冷媒が、冷媒配管１２０を流れ中
間圧組成調整器８４の下部へと導かれる。中間圧組成調
整器８４内部を上昇する際に、低温熱源１１６ａと熱交
換し凝縮液化し、中間圧組成調整器８４下部に貯留され
る。未凝縮ガスは、第三の絞り装置８２及び開閉機構７
６を介して、低圧レシーバ３５の吸入側へと導かれる。
この結果、中間圧レシーバ７９には、低沸点成分に富む
液冷媒が貯留されるとともに、メイン回路を循環する冷
媒の組成を高沸点成分に富むものとすることができる。

【０１８５】高沸点成分に富む冷媒を中間圧組成調整器
８４に貯留する方法について説明する。開閉機構７６及
び８５を開け、高圧レシーバ４２の上部より、若干高沸
点成分に富む液冷媒が、冷媒配管１１９を流れ中間圧組
成調整器８４の上部へと導かれる。中間圧組成調整器８
４上部より下部に向けて、液冷媒は重力の作用により下
降する際、高温熱源１１６ａと熱交換しその一部が蒸発
気化し、低沸点成分に富むガス冷媒となって上昇する。
この低沸点成分に富むガス冷媒は冷媒配管１２１を通っ
て低圧レシーバ３５の吸入へ導かれる。中間圧組成調整
器８４下部に貯留される液冷媒は高沸点成分に富むもの
となる。この結果、メイン回路を循環する冷媒の組成を
高沸点成分に富むものとすることができる。

【０１８６】ここで、上記で述べた循環組成の推定方法
によって、循環組成を予測し、負荷の大小によって上記
の組成調整を行い、組成調整の時間を制御する。

【０１８７】実施の形態２４．以下、本発明の実施の形
態２４を図３０に基づいて説明する。なお図中、実施の
形態１６と同一部分については、同一符号を付し、説明
を省略する。図２２における実施の形態１６の構成要素
において、主絞り装置３３及び副絞り装置４１を電子式
膨張弁とし、負荷側熱交換器３４と主絞り装置３３の間
の配管温度及び圧力をはかる温度センサ２０１及び圧力
センサ２０４と、負荷側熱交換器３４と四方弁４０の間
の配管温度をはかる温度センサ２０２と、高圧レシーバ
４２内部冷媒の飽和温度及び圧力を検知する温度センサ
２０９及び圧力センサ２１０と、上記圧力と温度の情報
より冷媒回路内を循環する冷媒の組成を演算し、かつ、
圧力センサ、温度センサ及び上記循環組成の情報から主
絞り装置３３及び副絞り装置４１の開度を演算し、開度
を調節する制御器２０３を付け加える。

【０１８８】冷房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って熱源側熱
交換器３２に入る。熱源側熱交換器３２で凝縮した冷媒
は、副絞り装置４１にて若干絞られた後、高圧レシーバ
４２に入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷
媒は主絞り装置３３にて低圧まで減圧され、低温の二相
冷媒となった冷媒は、負荷側熱交換器３４にて周囲より
熱を奪い冷房するとともに、自身は蒸発気化し四方弁４
０及び低圧レシーバ３５を通って、圧縮機３１に戻る。

【０１８９】ここで、主絞り装置３３の開度は次のよう
に制御する。まず、高圧レシーバ４２内部には冷媒の液
面が存在し、飽和状態であるため、温度センサ２０９及
び圧力センサ２１０とにより、循環組成を推定すること
が可能となる。次に、予測した循環組成における冷媒の
飽和温度と飽和圧力の関係を認知し、圧力センサ２０４
の測定値から予測される蒸発温度と、温度センサ２０２
の測定値の差が一定となるように、主絞り装置３３の開
度を制御する。

【０１９０】暖房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って負荷側熱
交換器３４に入る。この高温高圧のガス冷媒は、負荷側
熱交換器３４で周囲に放熱し暖房し、自身は凝縮し、主
絞り装置３３にて若干絞られた後、高圧レシーバ４２に
入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷媒は副
絞り装置４１にて低圧まで減圧され、低温の二相冷媒と
なった冷媒は、熱源側熱交換器３２にて周囲より熱を奪
い蒸発気化し四方弁４０及び低圧レシーバ３５を通っ
て、圧縮機３１に戻る。

【０１９１】ここで、副絞り装置４１の開度は次のよう
に制御する。まず、高圧レシーバ４２内部には冷媒の液
面が存在し、飽和状態であるため、温度センサ２０９及
び圧力センサ２１０とにより、循環組成を推定すること
が可能となる。次に、予測した循環組成における冷媒の
飽和温度と飽和圧力の関係を認知し、圧力センサ２０４
の測定値から予測される蒸発温度と、温度センサ２０１
の測定値の差が一定となるように、主絞り装置３３の開
度を制御する。

【０１９２】冷媒回路内を流れる冷媒の組成を変更する
場合において、まず、低沸点成分に富む冷媒を中間圧組
成調整器８４に貯留する方法について説明する。開閉機
構７６及び８６を開け、高圧レシーバ４２の上部より、
低沸点成分に富むガス冷媒が、冷媒配管１２０を流れ中
間圧組成調整器８４の下部へと導かれる。中間圧組成調
整器８４内部を上昇する際に、低温熱源１１６ａと熱交
換し凝縮液化し、中間圧組成調整器８４下部に貯留され
る。未凝縮ガスは、第三の絞り装置８２及び開閉機構７
６を介して、低圧レシーバ３５の吸入側へと導かれる。
この結果、中間圧レシーバ７９には、低沸点成分に富む
液冷媒が貯留されるとともに、メイン回路を循環する冷
媒の組成を高沸点成分に富むものとすることができる。

【０１９３】高沸点成分に富む冷媒を中間圧組成調整器
８４に貯留する方法について説明する。開閉機構７６及
び８５を開け、高圧レシーバ４２の上部より、若干高沸
点成分に富む液冷媒が、冷媒配管１１９を流れ中間圧組
成調整器８４の上部へと導かれる。中間圧組成調整器８
４上部より下部に向けて、液冷媒は重力の作用により下
降する際、高温熱源１１６ａと熱交換しその一部が蒸発
気化し、低沸点成分に富むガス冷媒となって上昇する。
この低沸点成分に富むガス冷媒は冷媒配管１２１を通っ
て低圧レシーバ３５の吸入へ導かれる。中間圧組成調整
器８４下部に貯留される液冷媒は高沸点成分に富むもの
となる。この結果、メイン回路を循環する冷媒の組成を
高沸点成分に富むものとすることができる。

【０１９４】ここで、上記で述べた循環組成の推定方法
によって、循環組成を予測し、負荷の大小によって上記
の組成調整を行い、組成調整の時間を制御する。また、
ここでは、高圧レシーバ４２内での圧力と温度の測定に
より、循環組成を予測する方法を述べたが、低圧レシー
バ３５内での圧力と温度の測定により、循環組成を予測
する方法も本実施の形態に含む。

【０１９５】実施の形態２５．以下、本発明の実施の形
態２５を図３１に基づいて説明する。なお図中、実施の
形態１６と同一部分については、同一符号を付し、説明
を省略する。図２２における実施の形態１６の構成要素
において、主絞り装置３３及び副絞り装置４１を電子式
膨張弁とし、負荷側熱交換器３４と主絞り装置３３の間
の配管温度及び圧力をはかる温度センサ２０１及び圧力
センサ２０４と、負荷側熱交換器３４と四方弁４０の間
の配管温度をはかる温度センサ２０２と、圧縮機３１吐
出側より分岐し、第三の絞り装置９０及び冷媒熱交換器
９２を介して低圧レシーバ３５吸入側と接続する冷媒配
管１２３と、冷媒配管１２３において第三の絞り装置９
０と低圧レシーバ３５吸入の間にて、配管温度をはかる
温度センサ２１１と、圧縮機吐出圧力を計測する圧力セ
ンサ２１２と、上記圧力と温度の情報より冷媒回路内を
循環する冷媒の組成を演算し、かつ、圧力センサ、温度
センサ及び上記循環組成の情報から主絞り装置３３及び
副絞り装置４１の開度を演算し、開度を調節する制御器
２０３を付け加える。

【０１９６】冷房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って熱源側熱
交換器３２に入る。熱源側熱交換器３２で凝縮した冷媒
は、副絞り装置４１にて若干絞られた後、高圧レシーバ
４２に入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷
媒は主絞り装置３３にて低圧まで減圧され、低温の二相
冷媒となった冷媒は、負荷側熱交換器３４にて周囲より
熱を奪い冷房するとともに、自身は蒸発気化し四方弁４
０及び低圧レシーバ３５を通って、圧縮機３１に戻る。

【０１９７】ここで、主絞り装置３３の開度は次のよう
に制御する。まず、冷媒配管１２３内部の冷媒の乾き度
が、温度センサ２１１の計測部付近で乾き度が０．１〜
０．５の範囲で仮定すると、温度センサ２１１及び圧力
センサ２１２とにより、循環組成を推定することが可能
となる。次に、予測した循環組成における冷媒の飽和温
度と飽和圧力の関係を認知し、圧力センサ２０４の測定
値から予測される蒸発温度と、温度センサ２０２の測定
値の差が一定となるように、主絞り装置３３の開度を制
御する。

【０１９８】暖房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って負荷側熱
交換器３４に入る。この高温高圧のガス冷媒は、負荷側
熱交換器３４で周囲に放熱し暖房し、自身は凝縮し、主
絞り装置３３にて若干絞られた後、高圧レシーバ４２に
入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷媒は副
絞り装置４１にて低圧まで減圧され、低温の二相冷媒と
なった冷媒は、熱源側熱交換器３２にて周囲より熱を奪
い蒸発気化し四方弁４０及び低圧レシーバ３５を通っ
て、圧縮機３１に戻る。

【０１９９】ここで、副絞り装置４１の開度は次のよう
に制御する。まず、冷媒配管１２３内部の冷媒の乾き度
が、温度センサ２１１の計測部付近で乾き度が０．１〜
０．５の範囲で仮定すると、温度センサ２１１及び圧力
センサ２１２とにより、循環組成を推定することが可能
となる。次に、予測した循環組成における冷媒の飽和温
度と飽和圧力の関係を認知し、圧力センサ２０４の測定
値から予測される蒸発温度と、温度センサ２０１の測定
値の差が一定となるように、副絞り装置４１の開度を制
御する。

【０２００】冷媒回路内を流れる冷媒の組成を変更する
場合において、まず、低沸点成分に富む冷媒を中間圧組
成調整器８４に貯留する方法について説明する。開閉機
構７６及び８６を開け、高圧レシーバ４２の上部より、
低沸点成分に富むガス冷媒が、冷媒配管１２０を流れ中
間圧組成調整器８４の下部へと導かれる。中間圧組成調
整器８４内部を上昇する際に、低温熱源１１６ａと熱交
換し凝縮液化し、中間圧組成調整器８４下部に貯留され
る。未凝縮ガスは、第三の絞り装置８２及び開閉機構７
６を介して、低圧レシーバ３５の吸入側へと導かれる。
この結果、中間圧レシーバ７９には、低沸点成分に富む
液冷媒が貯留されるとともに、メイン回路を循環する冷
媒の組成を高沸点成分に富むものとすることができる。

【０２０１】高沸点成分に富む冷媒を中間圧組成調整器
８４に貯留する方法について説明する。開閉機構７６及
び８５を開け、高圧レシーバ４２の上部より、若干高沸
点成分に富む液冷媒が、冷媒配管１１９を流れ中間圧組
成調整器８４の上部へと導かれる。中間圧組成調整器８
４上部より下部に向けて、液冷媒は重力の作用により下
降する際、高温熱源１１６ａと熱交換しその一部が蒸発
気化し、低沸点成分に富むガス冷媒となって上昇する。
この低沸点成分に富むガス冷媒は冷媒配管１２１を通っ
て低圧レシーバ３５の吸入へ導かれる。中間圧組成調整
器８４下部に貯留される液冷媒は高沸点成分に富むもの
となる。この結果、メイン回路を循環する冷媒の組成を
高沸点成分に富むものとすることができる。

【０２０２】ここで、上記で述べた循環組成の推定方法
によって、循環組成を予測し、負荷の大小によって上記
の組成調整を行い、組成調整の時間を制御する。

【０２０３】実施の形態２６．以下、本発明の実施の形
態２６を図３２に基づいて説明する。なお図中、実施の
形態１６と同一部分については、同一符号を付し、説明
を省略する。図２２における実施の形態１６の構成要素
において、主絞り装置３３及び副絞り装置４１を電子式
膨張弁とし、負荷側熱交換器３４と主絞り装置３３の間
の配管温度及び圧力をはかる温度センサ２０１及び圧力
センサ２０４と、負荷側熱交換器３４と四方弁４０の間
の配管温度をはかる温度センサ２０２と、高圧レシーバ
４２底部より分岐し、第三の絞り装置９１を介して低圧
レシーバ３５に接続される冷媒配管１２４と、冷媒配管
１２４上において、第三の絞り装置９１と低圧レシーバ
３５との間の配管温度及び圧力を計測する温度センサ２
１３及び圧力センサ２１４と、上記圧力と温度の情報よ
り冷媒回路内を循環する冷媒の組成を演算し、かつ、圧
力センサ、温度センサ及び上記循環組成の情報から主絞
り装置３３及び副絞り装置４１の開度を演算し、開度を
調節する制御器２０３を付け加える。

【０２０４】冷房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って熱源側熱
交換器３２に入る。熱源側熱交換器３２で凝縮した冷媒
は、副絞り装置４１にて若干絞られた後、高圧レシーバ
４２に入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷
媒は主絞り装置３３にて低圧まで減圧され、低温の二相
冷媒となった冷媒は、負荷側熱交換器３４にて周囲より
熱を奪い冷房するとともに、自身は蒸発気化し四方弁４
０及び低圧レシーバ３５を通って、圧縮機３１に戻る。

【０２０５】ここで、主絞り装置３３の開度は次のよう
に制御する。まず、冷媒配管１２４において、第三の絞
り装置９１より下流の冷媒の乾き度を０．１〜０．５の
範囲で仮定する。温度センサ２１３及び圧力センサ２１
４とにより、循環組成を推定する。次に、循環組成にお
ける冷媒の飽和温度と飽和圧力の関係を認知し、圧力セ
ンサ２０４の測定値から予測される蒸発温度と、温度セ
ンサ２０２の測定値の差が一定となるように、主絞り装
置３３の開度を制御する。

【０２０６】暖房運転について説明する。開閉機構７６
を閉じ圧縮機３１を駆動する。圧縮機３１より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁４０を通って負荷側熱
交換器３４に入る。この高温高圧のガス冷媒は、負荷側
熱交換器３４で周囲に放熱し暖房し、自身は凝縮し、主
絞り装置３３にて若干絞られた後、高圧レシーバ４２に
入る。高圧レシーバ４２にて気液を分離し、液冷媒は副
絞り装置４１にて低圧まで減圧され、低温の二相冷媒と
なった冷媒は、熱源側熱交換器３２にて周囲より熱を奪
い蒸発気化し四方弁４０及び低圧レシーバ３５を通っ
て、圧縮機３１に戻る。

【０２０７】ここで、副絞り装置４１の開度は次のよう
に制御する。まず、冷媒配管１２４において、第三の絞
り装置９１より下流の冷媒の乾き度を０．１〜０．５の
範囲で仮定する。温度センサ２１３及び圧力センサ２１
４とにより、循環組成を推定する。次に、循環組成にお
ける冷媒の飽和温度と飽和圧力の関係を認知し、圧力セ
ンサ２０４の測定値から予測される蒸発温度と、温度セ
ンサ２０１の測定値の差が一定となるように、主絞り装
置３３の開度を制御する。

【０２０８】冷媒回路内を流れる冷媒の組成を変更する
場合において、まず、低沸点成分に富む冷媒を中間圧組
成調整器８４に貯留する方法について説明する。開閉機
構７６及び８６を開け、高圧レシーバ４２の上部より、
低沸点成分に富むガス冷媒が、冷媒配管１２０を流れ中
間圧組成調整器８４の下部へと導かれる。中間圧組成調
整器８４内部を上昇する際に、低温熱源１１６ａと熱交
換し凝縮液化し、中間圧組成調整器８４下部に貯留され
る。未凝縮ガスは、第三の絞り装置８２及び開閉機構７
６を介して、低圧レシーバ３５の吸入側へと導かれる。
この結果、中間圧レシーバ７９には、低沸点成分に富む
液冷媒が貯留されるとともに、メイン回路を循環する冷
媒の組成を高沸点成分に富むものとすることができる。

【０２０９】高沸点成分に富む冷媒を中間圧組成調整器
８４に貯留する方法について説明する。開閉機構７６及
び８５を開け、高圧レシーバ４２の上部より、若干高沸
点成分に富む液冷媒が、冷媒配管１１９を流れ中間圧組
成調整器８４の上部へと導かれる。中間圧組成調整器８
４上部より下部に向けて、液冷媒は重力の作用により下
降する際、高温熱源１１６ａと熱交換しその一部が蒸発
気化し、低沸点成分に富むガス冷媒となって上昇する。
この低沸点成分に富むガス冷媒は冷媒配管１２１を通っ
て低圧レシーバ３５の吸入へ導かれる。中間圧組成調整
器８４下部に貯留される液冷媒は高沸点成分に富むもの
となる。この結果、メイン回路を循環する冷媒の組成を
高沸点成分に富むものとすることができる。

【０２１０】ここで、上記で述べた循環組成の推定方法
によって、循環組成を予測し、負荷の大小によって上記
の組成調整を行い、組成調整の時間を制御する。

【０２１１】実施の形態２７．以下、本発明の実施の形
態２７を図３３に基づいて説明する。図中、３１は圧縮
機、３２は熱源側熱交換器、４２は高圧レシーバ、９４
は暖房熱交換器、９６は暖房用絞り装置、９８は冷房用
絞り装置、９５は冷房用熱交換器、３５は低圧レシーバ
であり、これらを順次接続し、冷媒のメイン回路を構成
する。また、高圧レシーバより分岐し、上記暖房熱交換
器９４及び暖房用絞り装置９６をバイパスし、暖房用絞
り装置９６と冷房用絞り装置９８の間の配管と接続する
冷媒配管１２５と、冷媒配管１２５上において、バイパ
ス冷媒流量を制御するバイパス用絞り装置９７とを備え
る。さらに、高圧レシーバ４２内部の冷媒の圧力と温度
を計測する圧力センサ２２２及び温度センサ２２３と、
暖房用熱交換器９４と暖房用絞り装置９６との間の冷媒
の温度を計測する温度センサ２１７と、暖房用熱交換器
９５と低圧レシーバ３５との間の圧力及び温度を計測す
る圧力センサ２１８及び温度センサ２１９と、上記冷房
と暖房の能力の比、圧力センサ２２２の計測値及び温度
センサ２２３の計測値から循環組成を推定し、暖房用絞
り装置９６の開度を制御する第一の制御器２２０と、上
記冷房と暖房の能力の比、圧力センサ２２２の計測値及
び温度センサ２２３の計測値から循環組成を推定し、冷
房用絞り装置９８の開度を制御する第二の制御器２２１
とを備える構成とした。

【０２１２】作用について説明する。圧縮機３１より吐
出された高温高圧の冷媒ガスは、熱源側熱交換器３２に
て、ある乾き度まで凝縮され、気液二相流となって高圧
レシーバ４２に入る。この気液二相状態の冷媒は、高圧
レシーバ４２にて気体と液体に分離される。この内、気
体は、上記暖房用熱交換器９４へ導かれ、周囲に熱を放
出し暖房するとともに、自身は凝縮液化し、暖房用絞り
装置９６にて若干絞られる。また高圧レシーバ４２内部
の液体は、冷媒配管１２５を通って、バイパス用絞り装
置９７にて若干絞られた後、上記暖房用絞り装置９６を
出た冷媒と合流する。この合流した液冷媒は、冷房用絞
り装置９８にて低圧まで減圧され、冷房用熱交換器９５
にて周囲より熱を奪い冷房するとともに、自身は蒸発気
化し、低圧レシーバ３５を介して圧縮機３１へ戻る。

【０２１３】ここで、循環組成を推定するには、まず、
冷房と暖房の能力の比より、高圧レシーバ４２に溜まる
冷媒の乾き度を算出する。ここで算出した乾き度と圧力
センサ２２２及び温度センサ２２３の計測値から循環組
成を推定する。また、暖房用絞り装置９６の制御を行う
場合には、圧力センサ２２２に対する飽和温度を演算
し、この飽和温度と温度センサ２１７から検知された温
度との差が一定となるように、暖房用絞り装置９６の開
度を決定する。さらに、冷房用絞り装置９８の制御を行
う場合には、圧力センサ２１８に対する飽和温度を演算
し、この飽和温度と温度センサ２１９から検知された温
度との差が一定となるように、冷房用絞り装置９８の開
度を決定する。

【０２１４】

【発明の効果】この発明は上述のような構成を有してお
り、これにより冷媒回路内を循環する冷媒の組成を調整
することによって、冷凍サイクルの高圧及び低圧を制御
し、常に安定かつ効率的な運転を行うことができる。

【０２１５】この発明は、圧縮機吸入側に存在する高沸
点成分に富む液冷媒を蒸発させ、急激な高圧圧力の上昇
を抑えることができる。

【０２１６】この発明は、蒸発器に寝込んだ高沸点成分
に富む液冷媒を蒸発させ、冷媒回路内において、冷媒の
組成が一定となり、安定な運転状態となるまでの時間を
短縮する。

【０２１７】この発明は精度良く開閉機構を開閉でき、
効率の良い運転を行うことができる。

【０２１８】この発明は、圧縮機吸入における圧力の低
下を防ぎ、暖房の立ち上げ時間を短縮する。

【０２１９】この発明は、高圧圧力の上昇を抑えつつ、
冷媒の組成が一定となり、安定な運転状態となるまでの
時間を短縮する。

【０２２０】この発明は、冷媒回路内を流れる冷媒の組
成を変更する目的を安価に達成しつつ、圧縮機への液バ
ックを防止する。

【０２２１】この発明は、冷媒の組成変化を抑え、安定
な冷凍サイクル制御を行うことができる。

【０２２２】この発明は、冷媒の組成を変更し、効率の
よい運転を行うことができる。

【０２２３】この発明は、絞り装置により、圧力を変化
させて、複数存在するレシーバ内の液冷媒の量を制御す
ることにより、冷媒の組成調整を行うので簡易に組成調
整を行うことができる。

【０２２４】この発明は、複数存在するレシーバ内部の
圧力差を利用し、バイパス管を介して、冷媒を移動させ
るので、冷媒の移動を素早く行い、組成調整をスムーズ
に行うことができる。

【０２２５】この発明は、複数存在するレシーバ間で冷
媒を液の状態で移動させるので、冷媒の移動を更に素早
く行い、組成調整をスムーズに行うと共に、冷凍サイク
ルを安定に制御する。

【０２２６】この発明は、バイパス管により、各レシー
バに溜まる液冷媒の量を一定に制御するので、簡易に組
成調整を行うことができる。

【０２２７】この発明は、冷媒の組成を変更に要する時
間を短縮し、効率のよい運転を行い、かつ、冷凍サイク
ルの高圧及び低圧を制御することができる。

【０２２８】この発明は、周囲の温度条件により、開閉
機構を開閉して、冷媒の組成の調整を行うので、空調負
荷等に合わせた冷媒の組成調整を行うことができる。

【０２２９】この発明は、レシーバ内部の液面を検知
し、検知した液面が、目標の液面でない場合には、バイ
パスを開けて、液面の調整を行うので、精度のよい組成
調整を行うことができる。

【０２３０】この発明は、圧縮機への冷媒液バックを防
止しつつ、冷媒の組成を変更に要する時間を短縮し、効
率のよい運転を行い、かつ、冷凍サイクルの高圧及び低
圧を制御することができる。

【０２３１】この発明は、流量制御の信頼性を高めると
ともに能力を保持したまま圧縮機の吐出圧力を抑えられ
る。この発明は、複数の蒸発器において、異なる蒸発温
度を得ることができる。

【０２３２】この発明は、負荷が軽い時には、熱エネル
ギを蓄え、負荷が重いときには、蓄熱エネルギを使っ
て、空調等の運転をすることができる。

【０２３３】この発明は、負荷が軽い時には、熱エネル
ギを蓄え、負荷が重いときには、蓄熱エネルギを使って
空調等運転し、かつ、絞り装置入口にて、過冷却度を増
大し絞り装置の信頼精を高める。

【０２３４】この発明は、中間圧レシーバに溜まる冷媒
の組成を変化させ、冷媒回路内を循環する冷媒の組成の
変更範囲を広げ、効率のよい運転を行うことができる。

【０２３５】この発明は、中間圧組成調整器に溜まる冷
媒の組成を変化させ、冷媒回路内を循環する冷媒の組成
の変更範囲を広げ、かつ、組成を精度よく調整し、効率
のよい運転を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明における実施の形態の冷媒回路図であ
る。

【図２】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路図
である。

【図３】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路図
である。

【図４】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路図
である。

【図５】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路図
である。

【図６】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路図
である。

【図７】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路図
である。

【図８】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路図
である。

【図９】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路図
である。

【図１０】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図１１】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図１２】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図１３】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図１４】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図１５】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図１６】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図１７】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図１８】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図１９】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図２０】 本発明における温度と冷媒の組成に関する
図である。

【図２１】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図２２】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図２３】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図２４】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図２５】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図２６】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図２７】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図２８】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図２９】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図３０】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図３１】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図３２】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図３３】 本発明における他の実施の形態の冷媒回路
図である。

【図３４】 従来の冷凍・空調装置を示す冷媒回路図で
ある。

【符号の説明】

１ 圧縮機、２ 熱源側熱交換器、３ 主絞り装置、４
主絞り装置、５ 副絞り装置、６ 負荷側熱交換器、
８ 冷媒貯留塔、９ 冷却源、１０ 加熱源、１１ 塔
頂貯留器、１２ 塔底貯留器、１３ 開閉弁、１４ 開
閉弁、１５ 開閉弁、１６ 開閉弁、３１ 圧縮機、３
２ 熱源側熱交換器、３３ 絞り装置、３４ 負荷側熱
交換器、３５ 低圧レシーバ、３６ 開閉機構、３７
開閉機構、 ３８ 開閉機構、３９ 開閉機構、４０
四方弁、４１ 副絞り装置、４２高圧レシーバ、４３
開閉機構、４４ 開閉機構、４５ 開閉機構、４６ 開
閉機構、４７ 開閉機構、４８ 開閉機構、４９ 絞り
装置、５０ 過冷却熱交換器、５１ 絞り装置、５２
負荷側熱交換器、５３ 冷媒−冷媒熱交換器、５４ 四
方弁、５５ 蓄熱用熱交換器、５６ 蓄熱媒体、５７
蓄熱槽、５８ 冷媒ガスポンプ、５９ 蓄熱用四方弁、
６０ 開閉機構、６１ 開閉機構、６２開閉機構、６３
蓄熱用熱交換器、６４ 蓄熱用熱交換器、６５ 開閉
機構、６６ 開閉機構、６７ 開閉機構、６８ 開閉機
構、６９ 開閉機構、７０ 開閉機構、７１ 開閉機
構、７２ 開閉機構、７３ 絞り装置、７５ 絞り装
置、７６ 開閉機構、７７ 低温熱源、７８ 高温熱
源、７９ 中間圧レシーバ、８１高温熱源、８２ 絞り
装置、８３ 高圧組成調整器、８４ 中間圧組成調整
器、８５ 開閉機構、８６ 開閉機構、８７ 飽和温度
検知用絞り装置、９１ 絞り装置、９４ 暖房用熱交換
器、９５ 冷房用熱交換器、９６ 暖房用絞り装置、９
７ バイパス用絞り装置、９８ 冷房用絞り装置、２０
０ 温度センサ、２０１ 温度センサ、２０２ 温度セ
ンサ、２０３ 制御器、２０４ 圧力センサ、２０５
温度センサ、２０６ 圧力センサ、２０７ 温度セン
サ、２０８ 圧力センサ、２０９ 温度センサ、２１０
圧力センサ、２１１ 温度センサ、２１２ 圧力セン
サ、２１３ 温度センサ、２１４ 圧力センサ、２１５
温度センサ、２１６ 冷媒量検知手段、２１７ 温度
センサ、２１８ 圧力センサ、２１９ 温度センサ、２
２０ 制御器、２２１ 制御器、２２２ 圧力センサ、
２２３ 温度センサ。

フロントページの続き (72)発明者 宮本 守也 和歌山市手平６丁目５番66号 三菱電機株 式会社和歌山製作所内 (72)発明者 谷 秀一 和歌山市手平６丁目５番66号 三菱電機株 式会社和歌山製作所内 (72)発明者 河西 智彦 和歌山市手平６丁目５番66号 三菱電機株 式会社和歌山製作所内 (72)発明者 隅田 嘉裕 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社中央研究所内 (72)発明者 飯島 等 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株式 会社住環境エンジニアリング統括センター 内

Claims (37)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器の
   各機器を順次接続して冷媒を循環させる冷媒回路を形成
   させ、冷媒に数種のハイドロフルオロカーボンを混合し
   た非共沸混合冷媒を用いる冷媒循環システムにおいて、
   前記各機器をバイパスさせる配管と、この配管に設けら
   れた開閉機構と、この開閉機構を開閉させて、前記冷媒
   を前記冷媒回路内の各機器を循環させながら組成を調整
   することを特徴とする冷媒循環システム。
2. 【請求項２】 圧縮機吐出部から冷媒回路の低圧側構成
   機器または低圧側配管の少なくとも１ヶ所へ接続され冷
   媒をバイパスするバイパス管を設けたことを特徴とする
   請求項１記載の冷媒循環システム。
3. 【請求項３】 圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器を
   順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロカーボンを
   混合した非共沸混合冷媒を用いる冷媒循環システムにお
   いて、圧縮機吐出部から低圧側構成機器または低圧側配
   管の少なくとも１ヶ所へ接続され冷媒の一部をバイパス
   するバイパス管を設けたことを特徴とする冷媒循環シス
   テム。
4. 【請求項４】 システム起動時に低圧側構成機器または
   低圧側配管内の冷媒液寝込部分に、圧縮機からの吐出冷
   媒の一部を吹き込むことを特徴とする請求項２または３
   記載の冷媒循環システム。
5. 【請求項５】 バイパス管は圧縮機吐出部と蒸発器入口
   部との間を接続したことを特徴とする請求項３または４
   記載の冷媒循環システム。
6. 【請求項６】 開閉機構は起動時に開放されることを特
   徴とする請求項１または２記載の冷媒循環システム。
7. 【請求項７】 開閉機構は所定の物理量を検出して閉じ
   られることを特徴とする請求項１又は６記載の冷媒循環
   システム。
8. 【請求項８】 物理量として、時間、温度変化、圧力変
   化、液面量の内の少なくとも１つであることを特徴とす
   る請求項７記載の冷媒循環システム。
9. 【請求項９】 圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器を
   順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロカーボンを
   混合した非共沸混合冷媒を用い、凝縮器出口から圧縮機
   吸入へのバイパス管を設けたことを特徴とする冷媒循環
   システム。
10. 【請求項１０】 圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器
    を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロカーボン
    を混合した非共沸混合冷媒を用い、凝縮器出口から絞り
    装置をバイパスし蒸発器入口にいたるバイパス管を設け
    たことを特徴とする冷媒循環システム。
11. 【請求項１１】 バイパス管に開閉機構を設け、この開
    閉機構は起動時に開かれることを特徴とする請求項９ま
    たは１０記載の冷媒循環システム。
12. 【請求項１２】 圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器
    を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロカーボン
    を混合した非共沸混合冷媒を用い、蒸発器と圧縮機の間
    等の低圧側に液冷媒貯留可能な低圧レシーバを備え、凝
    縮器出口の過冷却度を負荷に応じて変更したことを特徴
    とする冷媒循環システム。
13. 【請求項１３】 圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器
    を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロカーボン
    を混合した非共沸混合冷媒を用い、凝縮器と絞り装置の
    間に高圧レシーバを備えたことを特徴とする冷媒循環シ
    ステム。
14. 【請求項１４】 圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器
    を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロカーボン
    を混合した非共沸混合冷媒を用い、蒸発器と圧縮機の間
    に位置する低圧レシーバと、凝縮器と絞り装置の間に位
    置する高圧レシーバを備えたことを特徴とする冷媒循環
    システム。
15. 【請求項１５】 凝縮器と高圧レシーバの間に流れる冷
    媒の圧力を変化させる圧力変化手段を設けたことを特徴
    とする請求項１３または１４記載の冷媒循環システム。
16. 【請求項１６】 圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器
    の各機器を順次接続して冷媒を循環させる冷媒回路を形
    成させ、冷媒に数種のハイドロフルオロカーボンを混合
    した非共沸混合冷媒を用いる冷媒循環システムにおい
    て、低圧側に設けられ冷媒を貯留する低圧レシーバと、
    高圧側に設けられ冷媒を貯留する高圧レシーバと、を備
    え、前記絞り装置の絞り量を変化させて前記各レシーバ
    の貯留する液冷媒を前記各レシーバ間を移動させること
    を特徴とする冷媒循環システム。
17. 【請求項１７】 低圧レシーバと高圧レシーバとをバイ
    パスするバイパス管を備えたことを特徴とする請求項１
    ４または１６記載の冷媒循環システム。
18. 【請求項１８】 圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器
    を順次接続して冷媒を循環させる冷媒回路を形成させ、
    冷媒に数種のハイドロフルオロカーボンを混合した非共
    沸混合冷媒を用いる冷媒循環システムにおいて、前記冷
    媒回路の冷媒圧力の異なる箇所に、冷媒を貯留可能な複
    数のレシーバを設け、各レシーバ間を接続させるバイパ
    ス管を設けたことを特徴とする冷媒循環システム。
19. 【請求項１９】 バイパス管に設けられ、バイパス管に
    流れる冷媒量を調整する開閉機構を設けたことを特徴と
    する請求項１７または１８記載の冷媒循環システム。
20. 【請求項２０】 バイパス管は各レシーバの底部近傍に
    接続され、各レシーバ間の冷媒移行を可能にしたことを
    特徴とする請求項１７または１８記載の冷媒循環システ
    ム。
21. 【請求項２１】 バイパス管は複数のレシーバの上下方
    向の異なる位置に接続され、各レシーバ間の冷媒移行を
    可能にしたことを特徴とする請求項１７または１８記載
    の冷媒循環システム。
22. 【請求項２２】 圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器
    を順次接続して冷媒を循環させる冷媒回路を形成し、冷
    媒に数種のハイドロフルオロカーボンを混合した非共沸
    混合冷媒を用いる冷媒循環システムにおいて、前記冷媒
    回路の前記圧縮機の吸入側である低圧側に設けられ冷媒
    を貯留する低圧レシーバと、前記冷媒回路の前記絞り装
    置の入口側である高圧側に設けられ冷媒を貯留する高圧
    レシーバと、前記低圧レシーバと高圧レシーバとを接続
    し、各レシーバ間の冷媒を移行可能なバイパス管と、こ
    のバイパス管に設けられ前記バイパス管の流路を開閉す
    る開閉機構と、を備えた冷媒循環システム。
23. 【請求項２３】 開閉機構の開閉を、冷媒の組成調整が
    必要な負荷状況または周囲環境状況を検出して行うこと
    を特徴とする請求項２２記載の冷媒循環システム。
24. 【請求項２４】 低圧もしくは高圧レシーバの少なくと
    も一方のレシーバの液冷媒の貯留状態を検出し、冷媒の
    組成を調整すべく冷媒回路開閉機構を開閉することを特
    徴とする請求項２３記載の冷媒循環システム。
25. 【請求項２５】 バイパス管と冷媒回路の配管との間を
    熱交換可能な構造としたことを特徴とする請求項１８ま
    たは２２記載の冷媒循環システム。
26. 【請求項２６】 圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器
    を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロカーボン
    を混合した非共沸混合冷媒を用い、凝縮器と絞り装置の
    間に位置する高圧レシーバと、上記高圧レシーバより絞
    り装置を介して、高圧の冷媒液配管と熱交換した後、低
    圧側構成機器又は低圧側配管と合流するバイパス管とを
    備えた冷媒循環システム。
27. 【請求項２７】 蒸発器と圧縮機の間に低圧レシーバを
    設け、この低圧レシーバに前記バイパスを接続すること
    を特徴とする請求項２６記載の冷媒循環システム。
28. 【請求項２８】 圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器
    を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロカーボン
    を混合した非共沸混合冷媒を用いるシステムにおいて、
    前記絞り装置と蒸発器の組合せを複数配置し、凝縮器出
    口に接続された高圧側レシーバの異なる位置に前記絞り
    装置と蒸発器の組合せを接続し、各蒸発器に高圧側レシ
    ーバ内の異なる状態の冷媒を流すようにしたことを特徴
    とする冷媒循環システム。
29. 【請求項２９】 圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器
    を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロカーボン
    を混合した非共沸混合冷媒を用い、凝縮器と絞り装置の
    間に位置する高圧レシーバと、上記高圧レシーバ上部よ
    り、第二の絞り装置及び第二の蒸発器を介して、低圧側
    構成機器又は低圧側配管と接続するバイパス管と、上記
    高圧レシーバと第二の絞り装置の間の配管と上記絞り装
    置と上記蒸発器の間の配管を熱交換させる熱交換器を備
    えたことを特徴とする冷媒循環システム。
30. 【請求項３０】 圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器
    を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロカーボン
    を混合した非共沸混合冷媒を用い、凝縮器と絞り装置の
    間に位置する高圧レシーバと、上記高圧レシーバ上部よ
    り、第二の絞り装置、蓄熱用熱交換器及び冷媒ガスポン
    プを介して、上記蒸発器出口の配管と接続するバイパス
    管と、上記冷媒ガスポンプをバイパスして上記蓄熱槽と
    上記蒸発器出口を接続する配管と、上記高圧レシーバと
    第二の絞り装置の間の配管と上記絞り装置と上記蒸発器
    の間の配管を熱交換させる熱交換器を備えたことを特徴
    とする冷媒循環システム。
31. 【請求項３１】 圧縮機、凝縮器、絞り装置、蓄熱用熱
    交換器及び蒸発器を順次接続し、冷媒に数種のハイドロ
    フルオロカーボンを混合した非共沸混合冷媒を用い、凝
    縮器と絞り装置の間に位置する高圧レシーバと、上記高
    圧レシーバ上部より、第二の絞り装置、第二の蓄熱用熱
    交換器を介して、低圧の二相配管と接続するバイパス管
    と、上記蓄熱用熱交換器と第二の蓄熱用熱交換器を介し
    て熱エネルギを蓄える蓄熱媒体と、上記蓄熱媒体を収納
    する蓄熱槽と、上記高圧レシーバと第二の絞り装置の間
    の配管と上記絞り装置と上記蒸発器の間の配管を熱交換
    させる熱交換器を備えたことを特徴とする冷媒循環シス
    テム。
32. 【請求項３２】 蒸発器と圧縮機の間に低圧レシーバを
    設けたことを特徴とする請求項３０又は３１記載の冷媒
    循環システム。
33. 【請求項３３】 圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器
    を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロカーボン
    を混合した非共沸混合冷媒を用い、蒸発器と圧縮機の間
    に位置する低圧レシーバと、凝縮器と絞り装置の間に位
    置する高圧レシーバと、中間圧力レシーバと、上記高圧
    レシーバから中間圧力レシーバを介して低圧側構成機器
    又は低圧側配管へ接続するバイパス管と、上記中間圧レ
    シーバ内の温度を制御する手段と、を備えたことを特徴
    とする冷媒循環システム。
34. 【請求項３４】 中間圧レシーバ内の圧力を制御する手
    段を設けたことを特徴とする請求項３３記載の冷媒循環
    システム。
35. 【請求項３５】 中間レシーバ内の温度を制御する手段
    は、多段階の温度に設定可能なことを特徴とする請求項
    ３３記載の冷媒循環システム。
36. 【請求項３６】 圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器
    を順次接続し、冷媒に数種のハイドロフルオロカーボン
    を混合した非共沸混合冷媒を用い、蒸発器と圧縮機の間
    に位置する低圧レシーバと、凝縮器と絞り装置の間に位
    置する高圧レシーバと、精溜用熱源を内蔵する中間圧組
    成調整器と、上記高圧レシーバから上記中間圧組成調整
    器へ液冷媒を導く液冷媒配管と、上記高圧レシーバから
    上記中間圧組成調整器へガス冷媒を導くガス冷媒配管
    と、上記中間圧組成調整器から低圧側構成機器又は低圧
    側配管に接続するバイパス管とを備えたことを特徴とす
    る冷媒循環システム。
37. 【請求項３７】 高圧レシーバと中間組成調整器との間
    を接続する配管、中間組成調整器と低圧側構成機器２は
    低圧側配管との間を接続する配管にそれぞれ開閉機構を
    設けたことを特徴とする請求項３６記載の冷媒循環シス
    テム。